No description available.

Studiens syfte var att undersöka vilken effekt cellulosakedjornas polymerisationsgrad (D.P.) har på styrkan i nanofibrillerad cellulosafilm (NFC-film). Detta är av intresse på grund av tidigare studier som indikerar att både filmstyrkan och töjningen hos NFC-film ökar med ett ökande D.P. hos materialet som NFC produceras ifrån, samt att starkare NFC-filmer önskas tas fram. En ökad styrka och töjning hos NFC-filmer är viktigt för att kunna utöka användningsområdet för filmen, t.ex. inom applikationer som beständiga displayers eller till förpackningar. I denna studie framställdes NFC system genom att först hydrolysera ett bomullsmaterial med högt D.P. till olika grader. Bomullen karboxymetylerades därefter för att sedan homogeniseras till NFC. Avslutningsvis, framställdes filmer baserade på de olika NFC systemen, vars mekaniska egenskaper undersöktes för att utvärdera effekten av D.P. Dragtesten som utfördes på filmerna visade på att dragindexet (TSI) var det som påverkades mest markant av D.P. variationen. Det tycktes finnas en kritisk gräns för D.P. ≤ 2600, under vilken styrkan sjunker medan en icke nämnvärd förändring av styrkan sker över gränsen. / The purpose of this study was to investigate the effect of the degree of polymerization (D.P.) of cellulose on the strength of nanofibrillated cellulose film (NFC-film). The interest to investigate this effect is based on earlier studies, which have shown results that indicate on an increasing strength and strain for the films with an increasing D.P. of the material from which the NFC is produced. The desire to produce stronger NFC-films is also a reason for the study. Both an increased strength and strain are desired in the NFC-films, because it would expand the possible use of the films, for example as displays and in packaging applications. In this study, the NFC systems were prepared by first hydrolyzing the cotton linters, which had a high D.P., to different degrees. Then the cotton systems were carboxymetylated and homogenized. Finally, the films were prepared from the different NFC systems, whose mechanical properties were studied to evaluate the effect of D.P. The tensile tests that were performed on the films showed that the tensile strength index (TSI) was most significantly affected by the D.P. variation. There seemed to be a critical limit for D.P. at ≤ 2600, below which the strength decreases while a non-significant change in strength occurred above.

Demands for plant-based diets sufficient in all required amino acids are increasing due to health and environmental advantages. As legumes offer a complementing source of quality protein to the already heavily consumed cereals, methods for determining amino acid compositions in legumes are needed. The aim of this thesis was to establish a GC-FID method for analyzing amino acids in legumes and to apply the method to analyze six locally grown legumes: Black beans, brown beans, red kidney beans, white beans, yellow and grey peas. White bean flour was used as an inhouse control sample. Legumes were hydrolyzed with acid and alkaline treatments;hydrolysates were purified and derivatized using an amino acid analysis kit (EZ:faast, Phenomenex) and quantified with GC-FID. All legumes were rich in Asp + Asn, Glu + Gln, Lys and Leu while limited in Met, Cys and Trp. Quality control trials showed a generally good precision of the method (between day CVs were ≤ 10% for 12 of 16amino acids ) and good linearity (r2 were 0,99 or above for 16 of 19 calibration curves). Limits of detection and quantification ranged from 2-46 nmol/mL and 7-154nmol/mL, respectively, depending on the amino acid. No accuracy trial was performed. In conclusion, a rapid GC-FID method for amino acid analysis was established and amino acid compositions of locally grown legumes was tentatively determined. However, further quality control trials are required to validate the method. / Efterfrågan av växt-baserade dieter med komplett innehåll av aminosyror ökar på grund av både hälso- och miljömässiga fördelar. Då baljväxter erbjuder en kompletterande källa till protein av hög kvalitet till cerealier, som redan konsumeras i hög grad, krävs metoder för att analysera aminosyra innehåll i baljväxter. Målet med detta arbete var att etablera en GC-FID metod för att analysera aminosyror i baljväxter och att applicera metoden för att analysera aminosyror för att analysera sex lokala baljväxter: Svarta bönor, bruna bönor, röda kidney bönor, vita bönor, gula och gråa ärtor. Mjöl på vita bönor användes som in-house kontroll prov. Baljväxterna hydrolyserades med både syra och bas behandlingar, hydrolysaterna renades och derivatiserades med ett kit för aminosyraanalys (EZ:faast, Phenomenex) och kvantifierades med GC-FID. Alla baljväxter hade höga halter av Asp + Asn, Glu + Gln, Lys och Leu men låga halter av Met, Cys och Trp. Kvalitetskontroller visade på en generellt hög precision (CV mellan dagar ≤ 10% för 12 av 16 aminosyror) och god linjäritet (r2var 0,99 eller högre för 16 av 19 kalibreringskurvor). Detektions- och kvantifierings-gränser varierade mellan 2-46 nmol / mL respektive 7 – 154 nmol / mL beroende på aminosyran. Inga tester gjordes för att bestämma metodens riktighet.Slutsatsen drogs att en snabb GC-FID metod för aminosyra analys har framtagits och indikativa värden av lokala baljväxters aminosyra innehåll fastställts. Däremot krävs flera kvalitetskontroller för att validera metoden.

FTIR-ATR och SEM användes för att analysera olika typer av ytbehandlingar då de utsatts för accelererad åldring. Ytbehandlingarna som analyserats var olika typer av akrylatemulsioner, en UV-härdande produkt, en syrahärdande produkt och en vattenburen UV-härdande produkt. Två olika metoder för att kvantifiera degraderingen av färgfilmerna undersöktes, POI-metoden och karbonylindex. Båda dessa metoder går ut på att jämföra antingen arean eller höjden av två FTIR toppar med varandra. Studien avslutades med en topografisk analys av proverna mha SEM. FTIR-ATR visade sig vara ett effektivt instrument för att undersöka degraderingen av färgfilmer. POI-metoden användes för att kvantifiera 9 av 12 ytbehandlingar och ranka Serwin Williams produkter från bäst till sämst utomhusbeständighet. De ytbehandlingar som uppvisade störst kemiska förändringar hade alla aromat komponenter. Dessa absorberar UV-ljus och påverkas därför extra mycket av fotooxidation. De ytbehandlingar som avvek från de resterande var klarlacker och den vattenburna UV-härdande färgen. Klarlackerna visade minimala kemiska förändringar och den UV-härdande produkten minskade i POI, olikt resterande ytbehandlingar. Karbonylindex visade sig inte vara en effektiv metod för att bedöma degradering av färgfilmerna då värdet ökade för två av produkterna som testades och minskade för de två andra. Karbonyltoppen vid 1720cm-1 kan dock analyseras utan att beräkna karbonylindex då den kan ge mycket intressant information om den förändrande karbonylkompositionen. Testerna av topografin med SEM visade mycket detaljerade bilder av degradering processen som föll i linje med resultaten från FTIR analysen. / FTIR-ATR and SEM were used to analyze different types of coatings exposed to accelerated ageing. The coatings valuated in this study were different types waterborne acrylic emulsions, a UV-curing coating, an acid curing coating and a waterborne UV-curing coating. Two different ways to quantify the degradation with FTIR-ATR were explored, the POI method and carbonyl index. Both methods are based on comparing the height/area of specific FTIR peaks with one another. The study was concluded with a topographic analysis with SEM for some of the samples. Results from this study shows that FTIR-ATR is an effective tool to explore the degradation of different types of coatings. The POI method was successfully used to quantify the degradation concerning 9 of the 12 studied coatings and ranking the coatings from best to worst. Coatings with aromatic components mounted the biggest chemical changes thanks to their instability when exposed to UV-radiation. Coatings that deviated from the rest were acrylic clearcoats and the waterborne UV-curing coating. Clearcoats mounted minimal chemical changes in the FTIR-ATR, and the waterborne UV-curing coating was degraded in a way that it’s POI value decreased during ageing, unlike all other coatings tested. Carbonyl index proved insufficient for quantifying degradation in this study, although the carbonyl peak around 1720 cm-1 can be analyzed manually to attain valuable information about the changing carbonyl composition. Topographical analysis with SEM gave valuable information showing detailed pictures of the degradation which all were in line with the results from the FTIR spectrums.

Detta examensarbete har utförts på Norconsult AB, på avdelningen för elteknik och projektering. Målet med arbetet har varit att programmera ett beräkningsverktyg för att kunna beräkna åldring och överlastkapacitet för krafttransformatorer. För att säkerhetsställa säker drift, planera underhåll och använda som en del av underlaget vid investeringar gällande transformatorer i deras elnät. Konsekvenserna för ett elavbrott kan i många fall vara dyra samt resultera i störningar för elleveranserna. Transformatorer är även en komponent i elnätet som står för en stor del av den ekonomiska investeringen. När en transformator åldras är det nedbrytningen av cellulosa-pappret som avhandlas. Som fungerar som dielektriskisolering på lindningarna i transformatorn. Nedbrytningen sker på grund av oxidation, hydrolys och pyrolys. Dessa reaktioner uppstår när den kemiska miljön i transformatorn förändras, när syre och fukt blir närvarande i transformatoroljan och i cellulosa-pappret. Konsekvensen av nedbrytningen av cellulosan blir att transformatorn blir känslig för höga inrusningsströmmar. Då pappret förlorar dess mekaniska styrka och lättare går sönder. Beräkningsverktyget programmerades i VBA som är kopplat till Excel. Den matetaktiska metoden är från standard IEC 60076–7. Som är en vedertagen branschstandard för oljefyllda krafttransformatorer. IEC 60076–7 användes även för att verifiera att verktygets beräkningar var korrekta. Beräkningarna utfördes för en transformator placerad i Sundvall, tidsintervallet för beräkningen var under ett års tid. Resultatet visade att åldringen var mycket låg, men det kan förklaras med att belastningen är låg över transformatorn. Men slutsatsen är att beräkningarna är korrekta utifrån känd teori. / This thesis has been carried out at Norconsult AB, in the Department of Electrical Engineering and Design. The aim of the work has been to program a calculation tool to assess aging and overload capacity for power transformers. The tool is intended to ensure safe operation, plan maintenance, and serve as a basis for investment decisions regarding transformers in their power grids. The consequences of a power failure can often be costly and result in disruptions to power supply. Transformers also represent a significant financial investment in the power grid. When a transformer ages, the degradation of cellulose paper becomes a concern. This paper functions as the dielectric insulation on the windings of the transformer. Degradation occurs due to oxidation, hydrolysis, and pyrolysis. These reactions occur when the chemical environment inside the transformer changes and when oxygen and moisture are present in the transformer oil and cellulose paper. The consequence of cellulose degradation is that the transformer becomes more susceptible to high inrush currents, as the paper loses its mechanical strength and becomes more fragile. The calculation tool was programmed in VBA and integrated with Excel. The calculation methodology follows the IEC 60076–7 standard, which is an established industry standard for oil-filled power transformers. IEC 60076–7 was also used to verify the correctness of the tool's calculations. The calculations were performed for a transformer located in Sundsvall over a one-year period. The results showed that aging was very low, but this can be explained by the low load on the transformer. However, the conclusion is that the calculations are accurate based on established theory.

Att rena vatten är kostsamt, från både en ekonomisk och miljömässig synpunkt, då behovet av fällningskemikalier, kolkällor och energi är stort. Det är därför önskvärt att titta på alternativa lösningar som möjliggör reningsverk att bli mer självförsörjande och kretsloppsanpassande. Hammarby Sjöstadverket är en pilotanläggning för avloppsvattenrening belägen i Stockholms sydöstra stadsdel i Henriksdal och ägs av IVL, Svenska Miljöinstitutet samt KTH. Sedan pilotanläggning byggdes år 2002, har flera olika reningstekniker utvärderats där fokus ligger på att sträva efter miljövänliga och kretsloppsanpassade system. Bland annat har en förfällningsteknik, så kallad trepunktsfällning utvärderats. Trepunktsfällningen innebär att ett metallsalt följt av två olika polymer tillsätts i flockningskammaren i inbördes ordning för att på så sätt kunna reducera en högre halt av det organiska materialet. Tidigare fällningsförsök på Hammarby Sjöstadsverket, har visat på att trepunktsfällningen kan avskilja det organiska materialet med upp till 90 %, vilket kan jämföras med en avskiljning på endast 75 % med vanlig förfällning. Detta examensarbete syftar till att validera redan framtagna resultat inom trepunktsfällning samt att genom biologisk hydrolys av primärslam, utvinna en kolkälla till efterdenitrifikationen innehållande så höga halter flyktiga fettsyror, Volatile Fatty Acids, (VFA) som möjligt samt undersöka kostnaderna för ett avloppsreningsverk med trepunktsfällning, biogasutvinning och uttag av intern kolkälla från primärslammet vid en uppskalning motsvarande 100 000 personekvivalenter. Fällningsförsöken utfördes i pilotskala med fällningskemikalien PAX XL-36 kombinerat med en lågmolekylär organisk polymer, Purfix-120, följt av en högmolekylär oorganisk polymer Superflock C-494. Syftet med trepunktsfällningen var att validera redan framtagna resultat inom trepunktsfällning och på så sätt avskilja så stora mänger organiskt material som möjligt i förfällningen så att ett primärslam innehållande en hög halt Chemical Oxygen Demand (COD) erhålls. Två olika doseringar med PAX XL-36 testades, 145 respektive 193,5 g/m3. Bäst reduktion av COD och fosfor erhölls då 193 g/m3 PAX XL-36 kombinerades med 60 g/m3 Purfix-120 samt 0,025 g/m3 Superflock C-494. Då erhölls en COD-reduktion på 75 % samt en totalfosforreduktion på 83 %. Genom hydrolys av primärslam i laboratorieskala undersöktes torrsubstanshalter (TS-halter) på 1, 2 respektive 3 % och uppehållstider på upptill åtta dagar. Syftet med hydrolysen var i detta fall att undersöka vilken torrsubstanshalt samt vilken uppehållstid som gav högst produktion av VFA. Försöken visade att en TS-halt på 3 % producerade högst andel VFA och att produktionen av VFA för samtliga TS-halter var som störst under dygn två. VFA- och COD-produktionen ökade linjärt för samtliga TS-halter fram till och med dygn fem. Efter dygn fem började produktionen av VFA och COD för TS-halterna 1 och 2 % avta något. TS 3 % visade dock inte samma avtagande trend för VFA.  Även den dagliga ammoniumhalten och pH undersöktes. Ammoniumhalten ökade i takt med att VFA-halten ökade. pH hade generellt sett en avtagande trend. Fyra olika denitrifikationsförsök genomfördes i laboratorieskala med det uttagna hydrolysatet där den tillsatta COD-halten antingen var 3,3 eller 4 gånger den initiala nitratkvävekoncentrationen. Syftet med denitrifikationsförsöken var att utvärdera det framtagna hydrolysatets funktion som en kolkälla. Denitrifikationsförsöken uppvisade denitrifikationshastigheter mellan 4,3 och 7 mg NO3-N/g volatile suspended solids*h med kol-kvävekvoter (C/N-kvoter) mellan 3,9 och 12,3 mg COD/mg NO3-N. Lägst C/N-kvot erhöll lägst denitrifikationshastighet. Dock kunde inte slutsatsen dras att högst C/N-kvot gav högst denitrifikatioshastighet. Även de ekonomiska aspekterna undersöktes i syfte att utreda kostnaderna för ett avloppsreningsverk med trepunktsfällning, biogasutvinning och uttag av intern kolkälla från primärslammet vid en uppskalning motsvarande 100 000 personekvivalenter. Uttaget av en intern kolkälla skulle trots förlust i biogasutvinning vara ekonomiskt gynnsamt. Vinsten, i form av att ej behöva inhandla en extern kolkälla, i detta fall etanol, motsvarar biogasförlustens belopp. Trepunktsfällningens fällningskemikaliekostnader var den största posten och uppgick till 8 060 000 kr. Denna kostnad kontra mindre energiförbrukning i biosteget undersöktes också. Här uppgick besparingarna i biosteget till ca 1/8 av fällningskemikaliekostnaderna. Då trepunktsfällningen endast kunde ge en 75-procentig COD-reduktion, vilket motsvarar en vanlig förfällning, anses trepunktsfällningen vara ekonomisk ogynnsam då den medför extra kostnader av polymerer.  Istället borde trepunktsfällningen ersättas med en förfällning. Sammanfattningsvis kan det konstateras att en intern kolkälla i form av hydrolyserat primärslam skulle kunna ersätta en extern kolkälla rent funktionsmässigt. Dock måste åtgärder göras för att minimera produktionen av ammonium under slamhydrolysen. Ur ett ekonomiskt perspektiv skulle utvinningen av en intern kolkälla endast vara ekonomisk gynnsam då trepunktsfällningen ersätts med förfällning. / Water treatment is costly, from both an economic and environmental point of view, since the need for precipitation chemicals, carbon sources and energy is high. It is therefore desirable to look for alternative solutions that enable plants to be more self-sustaining. Hammarby Sjöstadsverket is a pilot plant for wastewater treatment located in Henriksdal, a southeastern neighborhood of Stockholm. The plant is owned by IVL, Svenska Miljöinstitutet and Kungliga Tekniska Högskolan (KTH). Since the pilot plant was built in 2002, several different cleaning techniques have been evaluated with focus on striving for eco-friendly and eco-adapted systems. For instance, a pre-precipitation technique, so-called three step precipitation have been evaluated. The three step precipitation implicates that a metal salt followed by two different polymers are added in the flocculation chamber in the particular order to thereby enable to reduce a higher content of the organic material. In previous precipitation tests at Hammarby Sjöstadsverket, one managed to remove up to 90 % of the organic material using the three step precipitation (IVL, Hammarby Sjöstadsverket, 2011). This can be compared to a removal of only 75 % with ordinary pre-precipitation. This thesis aims to validate already obtained results within three step precipitation and with biological hydrolysis of primary sludge, extract a carbon source for post-denitrification containing as high concentrations of Volatile Fatty Acids (VFA) as possible and to investigate the cost of a wastewater treatment plant with three step precipitation, biogas generation and collection of internal carbon source from primary sludge at an upscaling corresponding to 100,000 person equivalents. Precipitation experiments were carried out in pilot scale with the precipitation chemicals, PAX-XL 36, combined with a low molecular weight organic polymer, Purfix-120, followed by a high molecular weight inorganic polymer, Super Flock C-494. The purpose of the three step precipitation was to validate the already produced results within three step precipitation and thus separate as large amounts of organic material as possible in the precipitation so that a primary sludge containing a high chemical oxygen demand (COD) can be obtained.Two different dosages of Purfix-120 were tested: 45 and 60 g/m3. The best reduction of COD and phosphorus were obtained when 193 g/m3 PAX XL-36 was combined with 60 g/m3 Purfix-120 and 0.025 g/m3 Super Flock C-494. Hereby a COD reduction of 75 % and a total phosphorus removal of 83 % were obtained. By hydrolysis of primary sludge in batch experiments Total Solid (TS) concentrations of 1, 2 and 3 % and residence times of up to eight days were examined. The purpose of the hydrolysis in this case was to investigate which TS concentration and residence time that gave the highest production of VFA. The experiments showed that a TS concentration of 3 % produced the highest amount of VFA and that the VFA production of the three different TS concentrations peaked at the second day. The VFA and COD production increased linearly for the three TS concentrations up until day five. After day five the COD and VFA production, for the TS concentrations of 1 and 2 %, started to decrease slightly. However TS 3 % did not show the same declining trend for VFA. Furthermore the daily ammonium and pH were investigated.  As the VFA and COD concentration increased the ammonium concentration increased as well. pH had overall a  decreasing trend. Four different denitrification tests were performed in batch experiments with the extracted hydrolyzate. The added COD content from the hydolyzate was either 3.3 or 4 times the initial nitrate concentration. The denitrification tests showed denitrification rates between 4.3 and 7 mg NO3-N / g volatile suspended solids * h with carbon-nitrogen ratios (C/N ratio) between 3.9 and 12.3 mg COD/mg NO3-N. The lowest C/N ratio received the lowest denitrification rate. However, it could not be concluded that the maximum C/N ratio had the highest denitrification rate. Futhermore the financial aspects were examined in order to investigate the cost of a wastewater treatment plant with three step precipitation, biogas generation and collection of internal carbon source from primary sludge at an upscaling corresponding to 100,000 person equivalents. The extraction of an internal carbon source would, despite loss of biogas production, be economically beneficial. Gain, in terms of not having to purchase an external carbon source, in this case ethanol, amounts to the amount of the biogas loss. The three step precipitation chemical costs were the largest item, amounting to 8,060,000 SEK. This cost versus less energy utilization in the biological step was also examined. In this case the savings in the biological step amounted to about 1/8 of precipitation chemical cost. Since the three step precipitation only managed to remove 75 % of the COD, a removal which corresponds to an ordinary pre-precipitation, the three step precipitation is considered to be economically unfavorable as it involves additional costs of polymers. Instead the three step precipitation should be replaced with a pre-precipitation. In summary it can be stated that an internal carbon source in the form of hydrolyzed primary sludge could replace an external carbon source in a functional way. However, steps must be taken to minimize the production of ammonium during sludge hydrolysis. From an economic perspective, the extraction of an internal carbon source would only be economical favorable if the three step precipitation is replaced with pre-precipitation.

Under senare år har en särskilt hög resistensutveckling observerats hos gramnegativa bakterier inom familjen Enterobacteriaceae. Den främsta resistensmekanismen utgör produktion av så kallade "extended-spectrum β-lactamases" (ESBL) och särskilt oroväckande är karbapenemaser (ESBLCARBA) som har förmåga att bryta ner ett flertal olika grupper av β-laktamantibiotika. Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS) har utforskats som metod för snabb detektion av karbapenemasaktivitet genom analys av nedbrytning av antibiotika. Syftet med denna studie var att utvärdera om MALDI-TOF MS kan användas som metod för att detektera enzymatisk nedbrytning av Ceftolozan/Tazobaktam samt att undersöka vilka enzymer som uppvisar nedbrytning av antibiotikan. Sju karbapenemasproducerande isolat och en β-laktamasnegativ kontrollstam användes i studien. Isolaten inkuberades 120 min respektive 270 min med antibiotika (1mg/ml) i en buffertlösning (0,08% ammoniumbikarbonat, pH 8). Efter centrifugering analyserades supernatanten med MALDI-TOF MS. Nedbrytning av Ceftolozan detekterades hos samtliga karbapenemasproducerande stammar, utom hos E. coli med NDM-1 produktion. Nedbrytningstoppar av Tazobaktam detekterades emellertid enbart hos stammar med OXA-48 och NDM-7 produktion. Tydligast nedbrytning sågs efter 120 min. För tydligare visualisering av nedbrytningstoppar bör metoden dock optimeras med avseende på matrix, buffert och antibiotikakoncentration. / In recent years, an alarming increase of antibiotic resistance has been observed in Gram-negative bacteria, classified in the family Enterobacteriaceae. The main resistance mechanism is the production of extended-spectrum β-lactamases (ESBL). Particularly worrisome is the production of carbapenemases (ESBLCARBA) due to their ability to hydrolyze a broad range of β-lactams. Recently, Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS) has been investigated as a method for rapid detection of carbapenemase activity through observation of antibiotic degradation. The aim of this study was to investigate whether MALDI-TOF MS can be used as a method to detect degradation of Ceftolozane/Tazobactam as well as to examine which enzymes that possess the ability to hydrolyze the antibiotic. A total of seven carbapenemase-producing strains were used in the study. The experiment also included a β-lactamase-negative isolate as a negative control. The strains were incubated with antibiotic (1mg/ml) in a buffered solution (0,08% ammonium bicarbonate, pH 8) for 120 min and 270 min. The supernatant, after centrifugation, was analyzed by MALDI-TOF MS. All the carbapenemase-producing strains demonstrated hydrolysis of Ceftolozane, except for NDM-1 producing E. coli. However, mass peaks corresponding to the degradation of Tazobactam were only detected in strains producing OXA-48 and NDM-7. The degradation of Ceftolozane/Tazobactam was most apparent after 120 minutes. However, to better enable detection of mass peaks, further optimization is needed in regard to appropriate matrix, buffer and antibiotic concentration.

Introduktion Antibiotikaresistens är ett globalt växande problem. Till gruppen β-laktamantibiotika hör piperacillin-tazobaktam och cefotaxim som båda verkar genom att försvaga cellväggen med kovalenta bindningar till peptidoglykanlagret som lyserar cellen. E. coli och K. pneumoniae tillhör gruppen Enterobacteriaceae, som är en del av den humana tarmfloran och ofta förekommande vid urinvägsinfektion och sepsis. Utvidgat Spektrum β-Laktamas (ESBL) är ett enzym som finns hos Enterobacteriaceae och som hydrolyserar β-laktamantibiotika. Matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) är en kvalitativ analysteknik för detektion av kemiska föreningar i avseende på massa och laddning. Kännedom om antibiotikametaboliters molekylvikt vid hydrolys möjliggör detektion. Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS) är en högsensitiv kvantifieringsmetod som separerar molekyler i avseende på polaritet för vidare detektion i avseende på massa och laddning. Syfte Syftet med denna studie var att vidareutveckla en snabb och effektiv metod för att påvisa nedbrytning av piperacillin-tazobaktam och cefotaxim i blodplasma med LC-MS/MS. Material och Metod Tiofaldigt sjunkande koncentrationer av piperacillin-tazobaktam från 2000 till 2 µg/ml, och cefotaxim med koncentrationerna 500 till 0,5 µg/ml analyserades med MALDI-TOF MS, dels intakt men även med bakterierna E. coli och K. pneumoniae med uttryck av olika resistensmekanismer. Vid optimerade koncentrationer spikades plasmaprover med nedbrutet antibiotika som sedan kvantifierades med LC-MS/MS. Resultat Lägsta detektionsgräns med MALDI-TOF MS för intakt och hydrolyserat piperacillin-tazobaktam var 20/2,5 µg/ml. För cefotaxim var lägsta gränsen 5 µg/ml. Med kliniskt relevanta blodkoncentrationer gick hydrolys inte att detektera för. Med tre bakteriekolonier/50 µl kunde dock hydrolys detekteras och kvantifieras med LC-MS/MS. Slutsats Detektion av β-laktamantibiotika är möjligt med både MALDI-TOF MS och LC-MS/MS. För att påvisa hydrolys krävdes större mängder bakterier än förväntat med LC-MS/MS. / Introduction Antibiotic resistance is a global growing problem. Piperacillin-tazobactam and cefotaxime are parts of the group β-lactam antibiotics. The common feature is to inhibit the cell wall synthesis by covalent bindings to the peptidoglycan layer and thereby causing lysis of the bacterial cell. E. coli and K. pneumoniae are members of the Enterobacteriaceae which is a part of the human normal flora but also are commonly associated with urinary tract infections which sometimes develops into to sepsis. Extended Spectrum β-Lactamases (ESBLs) are enzymes with hydrolytic abilities acting on β-lactam antibiotics, expressed by Enterobacteriaceae. The qualitative, Matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) can be used to detect chemical compounds in the ratio of mass to charge in accordance to their molecular weight. Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS) is a highly sensitive two-step method of quantification which first separate molecules by their polarity attraction force and then by the ratio of mass to charge. Aim The aim of this study was to develop a fast and efficient method to determine degradation of piperacillin-tazobactam and cefotaxime in blood plasma by LC-MS/MS. Method Tenfold dilution of piperacillin-tazobactam in concentrations of 2000 to 2 µg/ml, and cefotaxime in concentrations of 500 to 0,5 µg/ml where analyzed by MALDI-TOF MS, intact and also with the bacteria E. coli and K. pneumoniae with different expression of antibiotic resistance. Optimized concentrations where fixed in blood plasma and then quantified by LC-MS/MS. Result The detection limit by using MALDI TOF MS of hydrolyzed as well as non-hydrolyzed piperacillin-tazobactam was 20/2,5 µg/ml. The detection limit in cefotaxime was 5 µg/ml. Hydrolysis could not be detected in clinically fixed blood concentrations. Detection and quantification of hydrolysis by LC-MS/MS was possible in a concentration of three bacteria colonies/50 µl. Conclusion It is possible to detect hydrolysis in both MALDI TOF MS and LC-MS/MS. A larger amount of bacteria than expected was needed to demonstrate hydrolysis In LC-MS/MS.

När människors hälsobesvär misstänks vara byggnadsrelaterat är det viktigt att klarlägga källan till problemet. Fukt kan vid högre nivåer ge upphov till mikrobiella eller kemiska reaktioner som orsakar emissioner från byggnadsmaterial som kan ha negativa hälsoeffekter. För att utreda om byggnaden är problemkällan görs skadeutredningar. I utredningarna är det viktigt att identifiera vilka emissioner som förekommer i inomhusmiljön för att kunna åtgärda den eventuella skadan. Med hjälp av fuktprofiler som skapas genom fuktmätningar kan det utredas om varifrån fukten kommer. En vanlig orsak i Norden till förhöjda koncentrationer av emissioner i inomhusmiljön är fuktskadade betongkonstruktioner med en pålimmad plastmatta. I en sådan konstruktion utgör plastmattan ett tätt skikt som inte låter fukten i betongen avdunsta. Betong, som är alkalisk, kan i kombination med höga fuktnivåer utlösa en kemisk process, så kallad alkalisk hydrolys, som bryter ned mjukgörare i golvlim och PVC-mattor. Detta leder till att nedbrytningsprodukterna 2-etyl-1-hexanol och n-butanol dels emitteras till inomhusluften och dels migrerar ned i betongen där de fixeras. Det är i det skedet betongen blir emissionsskadad på grund av att de kemiska ämnena som fixerats i betongen kan lagras där under en lång tid och kan om förhållandena förändras, exempelvis vid renovering, avge dessa ämnen till inomhusluften. Eftersom 2-etyl-1-hexanol och n-butanol utgör majoriteten av nedbrytningsprodukterna, används de därför som indikatorämnen vid skadeutredningar. Om indikatorämnena upptäcks i inomhusluften är det troligt att en skada i golvkonstruktionen har inträffat och detta kontrolleras då med fuktmätningar. Problemet med fuktmätningar i emissionsskadad betong är dock att det befaras av fuktskadeutredare att dessa indikatorämnen påverkar fuktmätningarna genom att man mäter till en lägre relativ fuktighet (RF) än vad det faktiskt är. Examensarbetet är utformat som ett experimentellt arbete med fuktmätningar som utförts i Polygon AK:s laboratorium. I laborationerna testades huruvida indikatorämnena, 2-etyl-1-hexanol samt n-butanol, påverkar fuktmätningar. Detta gjordes genom att prover med ren betong först RF-bestämdes för att sedan droppa i ovanstående ämnen i proverna och därefter följdes utvecklingen i RF. Vidare kontrollerades eventuell drift i mätinstrumenten genom egenkontroller både före och efter varje uppföljning. Mätresultaten från gjorda försök visade att den effekt som befarats av skadeutredare ej märkts av, det vill säga att indikatorämnena skulle ha en påverkan genom att fuktnivån mäts till något lägre jämfört med den verkliga fuktnivån. Effekten påvisades varken genom lägre uppmätta fuktnivåer eller genom mätinstrumentens drift. / When people's illness are suspected to be building-related, it is important to clarify the source of the problem. Moisture at higher levels can trigger microbial or chemical reactions which causes emissions from building materials that may have adverse health effects. In order to investigate whether the building is the source of the problem or not, indoor environment investigations are conducted to investigate the matter. In the investigations it is important to identify what kind of emissions that occurs in the indoor environment in order to fix the possible damage or damages. Using moisture profiles created with moisture measurements, it is possible to determine where the moisture comes from. A common cause in the Nordic countries for increased concentrations of emissions in the indoor environment is moisture-damaged concrete structures with a glued plastic mat. In such constructions, the plastic mat is a compact layer that does not allow the moisture in concrete to evaporate. Concrete, which is alkaline, can in combination with high moisture levels trigger a chemical process, called alkaline hydrolysis, which degrades plasticizers in floor adhesives and plastic mats. This results in the degradation products 2-ethyl-1-hexanol and n-butanol, which are being emitted to the indoor air and partly migrating down into the concrete where they are fixed. At that moment the concrete gets emission-damaged because of the degradation products that has been fixed into the concrete where they can be stored for a long time and can with changed conditions, for instance during renovation, emit these degradation products to the indoor air. Since 2-ethyl-1-hexanol and n-butanol constitutes the majority of degradation products, they are therefore used as indicators during damage investigations. If the indicators are detected in the indoor air, it is likely that a damage has occured in the floor construction and this is later checked with moisture measurements. However, the problem with moisture measurements in emission-damaged concrete is that some investigators fears that these indicators affects the moisture measurements by measuring a lower relative humidity (RH) than it actually is. The thesis is structured as an experimental work with moisture measurements performed in Polygon AK's laboratory. In the laboratory it was tested whether the indicators, 2-ethyl-1-hexanol and n-butanol, affects moisture measurements. This was done with specimens of pure concrete by first determining the RH followed by dropping the indicators into the samples and then the development in RH was followed. Furthermore, eventual drifting in the measuring instruments was checked before and after each follow-up. The measurement results from the experiments showed no effect of what the damage investigators feared of, that the indicators would have an impact by measuring the moisture level lower than the actual moisture level. The effect was not detected either by lower measured humidity levels or by drifting of the measuring instruments.

Under flera månaders tid har ett kandidatexamensarbete utförts med syftet att optimera produktionen av protein-nanofibrer av vassleproteinisolat. Vassleproteinisolat består till stor del av proteinet β-laktoglobulin. Detta protein kan under upphettning bilda nanofibrer i sur miljö. Det var därför med avseende på parametrarna värme, koncentration och inkubationstid som processen optimerades eftersom det redan existerar ett pH-optimum vid pH-värdet 2. Lösningar av vassleproteinisolat med olika koncentrationer inkuberades under 24 timmar vid fyra olika temperaturer. Samtliga lösningar hade pH-värdet 2. För varje temperatur och inkubering togs proverna ut en åt gången för att sedan analyseras. De olika proverna analyserades sedan med Thioflavin T fluorescens för att se indikationer på fibrillering. De erhållna ThT spektrumen visade på fibrillbildning och resultaten för detta experiment visar på att utbytet av fibrilleringsreaktionen blir högre i takt med att hydrolysens hastighetskonstant blir lägre samt att lägre temperaturer kan gynna fibrillbildning . Ytterligare försök, tid och resurser bör läggas ner på detta område för att med säkerhet kunna optimera produktionen av nanofibrer av vassleproteinisolat. / This bachelor’s degree project’s aim was to optimize the production of protein nanofibrils originating from whey protein isolate. Whey protein isolate largely consists of the protein β-lactoglobulin, which can form nanofibrils while immersed in an acidic environment when heated. Therefore, the process was attempted to be optimized with regards to the yield of the final product of protein nanofibrils by varying parameters such as incubation time, initial concentration and temperature, with a constant pH-value of 2. Solutions of the whey protein isolate at different concentrations were incubated during a time interval of 24 hours and at different temperatures. For every temperature and time period of incubation, one sample at a time was taken out to be measured and analyzed, a total of four samples per initial concentration. The samples were analyzed with Thioflavin T fluorescence to see indications of the existence of fibrillation. The obtained ThT spectra showed intensity diagrams that can be related to the amount of formed nanofibrils, and this experiment shows that the yield of fibrils increases while the rate constant of the hydrolysis decreases, and that the fibrillation is favoured by lower temperatures. To optimize the production of nanofibrils of whey protein with certainty, further experiments, time and resources should be invested in this area.