NMR equipment acquisition for challenging organic chemistry analytics (Q3749597)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3749597 in Finland
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | NMR equipment acquisition for challenging organic chemistry analytics |
Project Q3749597 in Finland |
Statements
641,631 Euro
0 references
916,616.0 Euro
0 references
70.0 percent
0 references
1 January 2015
0 references
31 August 2016
0 references
Itä-Suomen yliopisto
0 references
62°53'37.36"N, 27°38'21.37"E
0 references
70211
0 references
Tarve: Viimeisen kymmenen vuoden aikana orgaanisen analytiikan tarve on kasvanut huomattavasti, johtuen tutkimuksen, tuotekehityksen ja diagnostiikan merkittävästä kasvusta alueella. Entistä useammin halutaan tietää tarkasti jonkin/joidenkin orgaanisten yhdisteiden tarkka rakenne ja määrä hyvinkin monimutkaisista seoksista, esimerkiksi syöpämarkkerien etsintä virtsasta. Varsinkin biotalouteen ja eteenkin puun monipuoliseen hyödyntämiseen tähtäävä koulutus, tutkimus ja tuotteistus ovat lisääntyneet niin Itä-Suomen yliopistossa, alueen ammatti(korkea)kouluissa ja yrityksissä merkittävästi samalla kasvattaen orgaanisen analytiikan tarvetta. Lisäksi analyysitekniikoiden kehitys on mahdollistanut entistä pienempien ainemäärien analysoinnin luotettavasti ja nopeasti mahdollistaen tutkimukset alueilla, jonne sitä ei ole aikaisemmin voitu soveltaa. Hyvänä esimerkiksi tällaisesta tutkimusavauksesta on selvittää kaivosten kemikaalien kulkeutumista ja muuttumista rikastusprosessin yhteydessä.Tavoite: Verrattaessa eri menetelmiä analysoida orgaanisia aineita erilaisista kohteista tehokkain, nopein, luotettavin ja koejärjestelyiltään yksinkertaisin tapa määrittää samanaikaisesti sekä orgaanisten yhdisteiden rakenne että määrä näytteestä, myös monimutkaisista seoksista, on ydinmagneettisen resonanssin (NMR, Nuclear Magnetic Resonance) laitteisto. Hankkeen tavoitteena on siis ostaa mahdollisimman hyvä NMR laitteisto käytettävissä olevalla rahoituksella. Todennäköisesti hankittava instrumentti on 600 MHz NMR laitteisto.Tulokset: Hankitulla laitteistolla voidaan määrittää luotettavasti ja tarkasti orgaanisten yhdisteiden rakenne ja määrä aina 0.01 mg tasolle asti, mikäli näytettä on riittävästi (0.1-10 mg). Seoksista voidaan määrittää samanaikaisesti muutamassa minuutissa kymmeniä tunnettuja yhdisteitä ja niiden pitoisuudet (esim. etikkahapon ja määrä puutisleistä). Lisäksi näytteistä voidaan määrittää aikaisemmin tuntemattomien orgaanisien yhdisteiden rakenteita ja pitoisuuksia suoraan spektreistä ilman malliaineita ja automaatio mahdollistaa laitteen 24/7 käytön. Laitteistoa tullaan käyttämään laajasti Pohjois-Savon ja –Karjalan alueella ratkaisemaan orgaaniseen analytiikkaan liittyviä ongelmia perinteisen yliopistotutkimuksen lisäksi mm. biotaloudessa, kaivannaisteollisuudessa ja pk-sektorilla. Itä-Suomen yliopiston yhteystyötahoja ovat mm. seuraavat ryhmät prof. R. Lappalainen (sov. fysiikka), prof. R. Julkunen-Tiitto (biologia), prof. A. Pappisen (metsätieteet), prof. S. Pehkosen (ympäristötieteet), prof. M. Pasanen (farmasia), prof. J. Rautio (farmasia) ja FT A. Koistinen (SIBLab). Alueella toimivien muiden tutkimuslaitosten yhteistyötahoja ovat mm. Prof. J. Mononen (MTT), tutkimuspäällikkö E. Antikainen (Savonia AMK), FT P. Auvinen (KYS), J. Kankkunen (GTK) ja yksikön päällikkö I. Miettinen (THL). Lisäksi ainakin seuraavat alueella toimivat yritykset ovat esittäneet kiinnostusta edellä kuvattuun analytiikkaan: Metkinen Chemistry, Savroc, Lunawood, Charles River Laboratories International ja Kylylahti Copper (nyk. Bolidenin omistama). Vaikutukset: Hanke mahdollistaa entistä nopeamman, luotettavamman ja tarkemman analytiikan niin orgaanisten aineiden rakenteesta kun määristäkin. Tämä puolestaan mahdollistaa uusien innovaatioiden ja tuotteiden kehittämisen ja samalla työpaikkojen syntymisen alueella. Mahdollisia uusia tuotteita voisivat olla mm. biopohjaiset pinnoitusmateriaalit, uudet lääkeainemolekyyliaihiot, tehokkaat mikrobien kasvua estävät yhdisteet maaleissa ja biopohjaiset kaivosjätevesien puhdistusmateriaalit. (Finnish)
0 references
Need: Over the past ten years, the need for organic analytics has increased significantly, due to the significant increase in research, product development and diagnostics in the region. There is a growing need to know accurately the exact structure and quantity of some organic compounds from very complex mixtures, e.g. the search for cancer markers in the urine. In particular, education, research and productisation aimed at the bioeconomy and, above all, the diversified use of wood have increased in both the University of Eastern Finland, the regional (higher education) schools and companies, while increasing the need for organic analytics. In addition, the development of analytical techniques has enabled a reliable and rapid analysis of smaller quantities of substances, allowing for studies in areas where it has not been possible to apply it in the past. For example, it is a good idea to investigate the migration and transformation of chemicals in mines in the enrichment process. When comparing different methods of analysing organic substances from different sites, the most efficient, quickest, most reliable and experimental method for determining simultaneously both the structure of organic compounds and the amount of the sample, including complex mixtures, is nuclear magnetic resonance (NMR). The aim of the project is therefore to purchase the best possible NMR equipment with the available funding. The instrument likely to be acquired is 600 MHz NMR hardware.Results: The purchased equipment can reliably and accurately determine the structure and amount of organic compounds up to 0.01 mg if there is sufficient sample (0.1-10 mg). In the mixtures, tens of known compounds and their concentrations (e.g. acetic acid and amount of wood distillates) can be determined simultaneously in a few minutes. In addition, the samples can be used to determine the structures and concentrations of previously unknown organic compounds directly from the spectra, without the use of model materials, and automation enables the device to be used 24/7. The equipment will be widely used in the area of North Savo and Karelia to solve organic analytics problems in addition to traditional university research, for example in the bioeconomy, the extractive industry and the SME sector. The contacts of the University of Eastern Finland include the following groups Prof. R. Lappalainen (applicable physics), Prof. R. Julkunen-Tiitto (biology), Prof. A. Pappisen (forest sciences), Prof. S. Pehkonen (environmental sciences), Prof. M. Pasanen (pharmaceuticals), Prof. J. Rautio (pharmaceuticals) and Ph.D. A. Koistinen (SIBLab). Other research institutes operating in the area include Prof. J. Mononen (MTT), Research Manager E. Antikainen (Savonia AMK), FT P. Auvinen (KYS), J. Kankkunen (GTK) and Head of Unit I. Miettinen (THL). In addition, at least the following companies in the region have expressed an interest in the analytics described above: Metkinen Chemistry, Savroc, Lunawood, Charles River Laboratories International and Kylylahti Copper (now owned by Boliden). Impact: The project enables faster, more reliable and more accurate analytics, both on the structure and quantities of organic materials. This, in turn, will enable the development of new innovations and products and at the same time create jobs in the region. Possible new products could include bio-based coating materials, new drug molecular blanks, efficient microbial growth inhibitors in paints, and bio-based waste water purification materials. (English)
22 November 2021
0 references
Besoin: Au cours des dix dernières années, le besoin d’analyse organique s’est considérablement accru en raison de l’augmentation significative de la recherche, du développement de produits et du diagnostic dans la région. Il est de plus en plus nécessaire de connaître avec précision la structure et la quantité exactes de certains composés organiques issus de mélanges très complexes, par exemple la recherche de marqueurs de cancer dans l’urine. En particulier, l’éducation, la recherche et la production visant la bioéconomie et, surtout, l’utilisation diversifiée du bois ont augmenté tant dans l’Université de Finlande orientale que dans les écoles régionales (enseignement supérieur) et dans les entreprises, tout en augmentant le besoin d’analyse organique. En outre, le développement de techniques analytiques a permis une analyse fiable et rapide de petites quantités de substances, permettant des études dans des domaines où il n’a pas été possible de l’appliquer dans le passé. Par exemple, c’est une bonne idée d’étudier la migration et la transformation des produits chimiques dans les mines dans le cadre du processus d’enrichissement. Lorsque l’on compare différentes méthodes d’analyse de substances organiques à partir de différents sites, la méthode la plus efficace, la plus rapide, la plus fiable et la plus expérimentale pour déterminer simultanément la structure des composés organiques et la quantité de l’échantillon, y compris les mélanges complexes, est la résonance magnétique nucléaire (RMN). L’objectif du projet est donc d’acheter le meilleur équipement de RMN possible avec le financement disponible. L’instrument susceptible d’être acquis est le matériel RMN de 600 MHz.Résultats: L’équipement acheté peut déterminer de façon fiable et précise la structure et la quantité de composés organiques jusqu’à 0,01 mg s’il y a suffisamment d’échantillon (0,1-10 mg). Dans les mélanges, des dizaines de composés connus et leurs concentrations (par exemple l’acide acétique et la quantité de distillats de bois) peuvent être déterminés simultanément en quelques minutes. En outre, les échantillons peuvent être utilisés pour déterminer les structures et les concentrations de composés organiques jusque-là inconnus directement à partir des spectres, sans l’utilisation de matériaux modèles, et l’automatisation permet d’utiliser l’appareil 24h/24 et 7j/7. L’équipement sera largement utilisé dans la région de la Savoie du Nord et de la Carélie pour résoudre des problèmes d’analyse organique en plus de la recherche universitaire traditionnelle, par exemple dans la bioéconomie, l’industrie extractive et le secteur des PME. Les contacts de l’Université de Finlande orientale comprennent les groupes suivants: Prof. R. Lappalainen (physique applicable), Prof. R. Julkunen-Tiitto (biologie), Prof. A. Pappisen (Sciences forestières), Prof. S. Pehkonen (Sciences de l’environnement), Prof. M. Pasanen (pharmaceutiques), Prof. J. Rautio (pharmaceutiques) et Ph.D. A. Koistinen (SIBLab). Parmi les autres instituts de recherche opérant dans la région figurent le professeur J. Mononen (MTT), le directeur de la recherche E. Antikainen (Savonia AMK), le FT P. Auvinen (KYS), J. Kankkunen (GTK) et le chef de l’unité I. Miettinen (THL). En outre, au moins les sociétés suivantes de la région ont manifesté leur intérêt pour les analyses décrites ci-dessus: Metkinen Chemistry, Savroc, Lunawood, Charles River Laboratories International et Kylylahti Copper (maintenant propriété de Boliden). Impact: Le projet permet une analyse plus rapide, plus fiable et plus précise, tant sur la structure que sur les quantités de matériaux organiques. Cela permettra, à son tour, de développer de nouvelles innovations et de nouveaux produits et, en même temps, de créer des emplois dans la région. Les nouveaux produits possibles pourraient inclure des matériaux de revêtement à base biologique, de nouveaux ébauches moléculaires médicamenteuses, des inhibiteurs efficaces de la croissance microbienne dans les peintures et des matériaux biomédicaux de purification des eaux usées. (French)
26 November 2021
0 references