Identification of acidic degradation products of chemical warfare agents by methylation with trimethylsilyldiazomethane and gas chromatography-mass spectrometry

Sensitive and reliable analysis of alkylphosphonic acids (APAs) and 2-(N,N-dialkylamino)ethanesulfonic acids (SAs), the degradation products of chemical warfare agents (CWAs), is one of the most important tasks for verification of the Chemical Weapons Convention (CWC). Unambiguous identification of these chemicals is required in a variety of environmental matrices, including soil and water. These acids with low volatility are very polar, and efficient and reliable methylation methods for their derivatization are needed for analysis with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). In this study, the derivatization conditions for trimethylsilyldiazomethane (TMSDAM) methylation were optimized for rapid GC-MS screening. Optimized methylation of APAs and SAs with TMSDAM was compared with methylation with diazomethane. The TMSDAM methylation of SAs and benzilic acid was further compared with silylation with N-methyl-N-(tert-butyldimethylsilyl)trifluoroacetamide. The significance and necessity of cation exchange prior to derivatization and analysis were tested on samples with a high inorganic background. A recommendation to use the method for methylation of water samples and aqueous extracts using TMSDAM is given. The robustness of the method was illustrated by the successful identification of APAs and SAs in aqueous samples from proficiency tests organized by the Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons.Peer reviewe

Derivatization and rapid GC-MS screening of chlorides relevant to the Chemical Weapons Convention in organic liquid samples

A simple derivatization technique was developed for the analysis of seven Schedule 3 chemicals and one Schedule 2 chemical listed in the Chemical Weapons Convention (CWC). Phosgene, phosphorus oxychloride, phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, thionyl chloride, sulfur monochloride and sulfur dichloride (Schedule 3) as well as arsenic trichloride (Schedule 2) were derivatized using 1-propanol in 40% pyridine solution for analysis with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Derivatization temperature and concentration of the derivatization solution were optimized for maximum derivatization recovery. The stabilities of the target analytes and their derivatives in different solvents were studied. The derivatization yield showed a linear response within the analyte concentration range of 0.1-2 mM (10-200 mu g ml(-1)) with correlation coefficients >0.99 (r(2)), except for AsCl3 which did not show a linear response after derivatization. Good reproducibility with relative standard deviations (RSDs) from 3 to 13% was achieved. The derivatization recovery was 66% for phosgene and 67-80% for the P-containing chemicals phosphorus oxychloride, phosphorus trichloride and phosphorus pentachloride. Recommendations to use the method for screening the presence of these chemicals in organic liquid samples are given. The method is used when CWC-related samples are screened at VERIFIN.Peer reviewe

CD34+ cell mobilization, blood graft composition, and posttransplant recovery in myeloma patients compared to non-Hodgkinʼs lymphoma patients: results of the prospective multicenter Goa study

BACKGROUND Autologous stem cell transplantation is an established treatment option for patients with multiple myeloma (MM) or non-Hodgkin?s lymphoma (NHL). STUDY DESIGN AND METHODS In this prospective multicenter study, 147 patients with MM were compared with 136 patients with NHL regarding the mobilization and apheresis of blood CD34+ cells, cellular composition of infused blood grafts, posttransplant recovery, and outcome. RESULTS Multiple myeloma patients mobilized CD34+ cells more effectively (6.3???106/kg vs. 3.9???106/kg, p?=?0.001). The proportion of poor mobilizers (peak blood CD34+ cell count 100?days) nonrelapse mortality (NRM; 6% vs. 0%, p?=?0.003). CONCLUSIONS Non-Hodgkin?s lymphoma and MM patients differ in terms of mobilization of CD34+ cells, graft cellular composition, and posttransplant recovery. Thus, the optimal graft characteristics may also be different.Peer reviewe

Small- bowel mucosal changes and antibody responses after low- and moderate-dose gluten challenge in celiac disease

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Due to the restrictive nature of a gluten-free diet, celiac patients are looking for alternative therapies. While drug-development programs include gluten challenges, knowledge regarding the duration of gluten challenge and gluten dosage is insufficient.</p> <p>We challenged adult celiac patients with gluten with a view to assessing the amount needed to cause some small-bowel mucosal deterioration.</p> <p>Methods</p> <p>Twenty-five celiac disease adults were challenged with low (1-3 g) or moderate (3-5g) doses of gluten daily for 12 weeks. Symptoms, small-bowel morphology, densities of CD3+ intraepithelial lymphocytes (IELs) and celiac serology were determined.</p> <p>Results</p> <p>Both moderate and low amounts of gluten induced small-bowel morphological damage in 67% of celiac patients. Moderate gluten doses also triggered mucosal inflammation and more gastrointestinal symptoms leading to premature withdrawals in seven cases. In 22% of those who developed significant small- intestinal damage, symptoms remained absent. Celiac antibodies seroconverted in 43% of the patients.</p> <p>Conclusions</p> <p>Low amounts of gluten can also cause significant mucosal deterioration in the majority of the patients. As there are always some celiac disease patients who will not respond within these conditions, sample sizes must be sufficiently large to attain to statistical power in analysis.</p

Common Inflammation-Related Candidate Gene Variants and Acute Kidney Injury in 2647 Critically Ill Finnish Patients

Acute kidney injury (AKI) is a syndrome with high incidence among the critically ill. Because the clinical variables and currently used biomarkers have failed to predict the individual susceptibility to AKI, candidate gene variants for the trait have been studied. Studies about genetic predisposition to AKI have been mainly underpowered and of moderate quality. We report the association study of 27 genetic variants in a cohort of Finnish critically ill patients, focusing on the replication of associations detected with variants in genes related to inflammation, cell survival, or circulation. In this prospective, observational Finnish Acute Kidney Injury (FINNAKI) study, 2647 patients without chronic kidney disease were genotyped. We defined AKI according to Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) criteria. We compared severe AKI (Stages 2 and 3, n = 625) to controls (Stage 0, n = 1582). For genotyping we used iPLEX(TM) Assay (Agena Bioscience). We performed the association analyses with PLINK software, using an additive genetic model in logistic regression. Despite the numerous, although contradictory, studies about association between polymorphisms rs1800629 in TNFA and rs1800896 in IL10 and AKI, we found no association (odds ratios 1.06 (95% CI 0.89-1.28, p = 0.51) and 0.92 (95% CI 0.80-1.05, p = 0.20), respectively). Adjusting for confounders did not change the results. To conclude, we could not confirm the associations reported in previous studies in a cohort of critically ill patients.Peer reviewe

Heme oxygenase-1 repeat polymorphism in septic acute kidney injury

Acute kidney injury (AKI) is a syndrome that frequently affects the critically ill. Recently, an increased number of dinucleotide repeats in the HMOX1 gene were reported to associate with development of AKI in cardiac surgery. We aimed to test the replicability of this finding in a Finnish cohort of critically ill septic patients. This multicenter study was part of the national FINNAKI study. We genotyped 300 patients with severe AKI (KDIGO 2 or 3) and 353 controls without AKI (KDIGO 0) for the guanine-thymine (GTn) repeat in the promoter region of the HMOX1 gene. The allele calling was based on the number of repeats, the cut off being 27 repeats in the S-L (short to long) classification, and 27 and 34 repeats for the S-M-L2 (short to medium to very long) classification. The plasma concentrations of heme oxygenase-1 (HO-1) enzyme were measured on admission. The allele distribution in our patients was similar to that published previously, with peaks at 23 and 30 repeats. The S-allele increases AKI risk. An adjusted OR was 1.30 for each S-allele in an additive genetic model (95% CI 1.01-1.66; p = 0.041). Alleles with a repeat number greater than 34 were significantly associated with lower HO-1 concentration (p<0.001). In septic patients, we report an association between a short repeat in HMOX1 and AKI risk

pH-Dependent Piecewise Linear Correlation of H-1, P-31 Chemical Shifts : Application in NMR Identification of Nerve Agent Metabolites in Urine Samples

The NMR-observable nuclei of the acidic and basic compounds experience pH dependence in chemical shift. This phenomenon can be exploited in NMR titrations to deter- mine pK a values of compounds, or in pH measurement of solutions using dedicated pH reference compounds. On the other hand, this sensitivity can also cause problems in, for example, metabolomics, where slight changes in pH result in significant difficulties for peak alignment between spectra of set of samples for comparative analysis. In worst case, the pH sensitivity of chemical shifts can prevent unambiguous identification of compounds. Here, we propose an alternative approach for NMR identification of pH-sensitive analytes. The H-1 and X (C-13, N-15, P-31, ...) chemical shifts in close proximity to the acidic or basic functional group should, when presented as ordered pairs, express piecewise linear correlation with distinct slope, intercept, and range. We have studied the pH dependence of H-1 and P-31 chemical shifts of the CH3-P moiety in urinary metabolites of nerve agents sarin, soman and VX using 2D H-1-P-31 fast-HMQC spectroscopy. The H-1 and P-31 chemical shifts of these chemicals appear in very narrow range, and due to subtle changes in sample pH the identification on either H-1 or P-31 chemical shift alone is uncertain. However, if the observed H-1 and P-31 chemical shifts of the CH3-P moiety of individual compounds are presented as ordered pairs, they fall into distinct linear spaces, thus, facilitating identification with high confidence.Peer reviewe

Metsätuhot vuonna 2020

Valtakunnan metsien 13. inventoinnin mukaan metsikön laatua alentavien tuhojen osuus vuonna 2020 kasvoi vuoteen 2019 verrattuna noin 0,36 miljoonaa hehtaaria. Kaikkiaan tuhoja esiintyi 5,3 miljoonalla hehtaarilla. Tuntemattomat tuhot lisääntyivät 0,56 miljoonalla hehtaarilla kun sen sijaan abioottiset tuhot ja taudit vähenivät 0,23 miljoonalla hehtaarilla ja hirvituhot kasvoivat hieman. Koko maan tasolla lumi- ja hirvituhot ovat edelleen ylivoimaisesti yleisimpiä metsikön laatua alentavista tunnistetuista tuhoista, kuten ovat myös lahottajasienet, tuuli ja tervasroso. Maakunnittain tarkasteltuna lumituhoja esiintyy noin neljäsosalla Lapin metsistä sekä suhteellisen runsaasti myös Pohjois-Pohjanmaalla ja Kainuussa. Sienituhoista versosurma ja männynversoruoste vähenivät koko maan tasolla, kun sen sijaan juurikääpätuhot lisääntyivät Uudellamaalla ja Satakunnassa, jossa myös versosurma lisääntyi suhteellisesti eniten. Luke jatkoi yhdessä Metsäkeskuksen ja metsänhoitoyhdistysten kanssa vuonna 2012 aloitettua kirjanpainajakantojen seurantaa feromonipyydyksin Etelä-Suomessa. Feromonipyydyksin tehtävän kirjanpainajan kannanseurantatulosten perusteella nk. riskiraja ylittyi yhdeksällä paikkakunnalla; Vihti, Pornainen, Asikkala, Uusikylä, Mäntsälä, Myrskylä, Valkeala, Lapinjärvi ja Lappeenranta. Metsäkeskukselle ilmoitettiin vuonna 2020 604 ha hyönteistuhon vuoksi uudistettavaa ja 155 ha harvennettavaa kuviota. Kirjanpainajakannat olivat hivenen nousussa edellisvuoteen verrattuna. Havuparikas on uusi lähitulevaisuudessa potentiaalisesti hyvinkin vakava männyn patogeeni Suomessa. Se on neulasissa endofyyttisesti elävä sieni, joka kykenee sopivissa olosuhteissa aiheuttamaan taudin nimeltä etelänversosurma, Etelänversosurmaa vastaan ei ole metsänhoidollisia torjuntakeinoja. Etelänversosurma voi potentiaalisesti tulla ongelmaksi paitsi metsissä, myös taimitarhoilla ja edesauttaa taimien kuolemista istutuksen jälkeen. Suomessa tätä tautia tulisi aktiivisesti tarkkailla siemenviljelyksillä, taimitarhoilla ja metsiköissä. Tutkimusta tarvitaan selvittämään mikä ylläpitää oireettomia havuparikkaan infektioita, ja jotta kyetään määrittämään ne toimenpiteet, jotka estävät oireiden kehittymisen tai vähentävät oireiden vakavuutta. Versosurmaa esiintyi männyn taimilla keväällä 2020 ja ahavatuhoja /neulasten karisemista havaittiin etenkin kuusen istutusaloilla Väli-Suomen alueella. Vuoden 2019 ja myös 2020 havununnan feromoniansaseurannassa runsaimmat havununnasaaliit saatiin Satakunnasta. Hämeenlinnan ja Vantaan alueella pyydyksien saalismäärät kasvoivat huomattavasti vuonna 2020. Pohjoisempana Suomessa havununnien levinneisyydessä ei havaittu muutoksia vuoteen 2019 verrattuna. Saalismäärien perusteella on arvioitu, että havununnalla olisi pysyviä paikallispopulaatioita Kitee-Ikaalinen-linjan eteläpuolella. Havununnaa ei voida vielä pitää vakavana tuhojen aiheuttajana, mutta sen tuhohistorian tuntien seurantaa tullaan pitämään yllä. Kesällä 2020 lehtinunnan esiintymistä Suomessa kartoitettiin feromonipyydyksin tiettävästi ensimmäistä kertaa laajemmin. Kartoituksen yhteydessä ei toistaiseksi tavattu yhtään lehtinunnaa. Saarnensurman aiheuttamasta tuhosta tuli Luken metsätuhotietopalvelulle aiempia vuosia vähemmän havaintoja. Luken tutkimuksessa selvitettiin Phytophthora cactorum ja P. ×cambivora -infektioiden vaikutuksia suomalaisiin koivuntaimiin. Tutkimuksessa todettiin mikrobien aiheuttavan merkittäviä oireita rauduskoivulle. Mesisienituhojen ennustetaan lisääntyvän ilmaston lämmetessä ja torjuntamenetelmien kartoitus on tarpeen. Mesisienet aiheuttavat juurikäävän jälkeen toiseksi eniten lahoa kivennäismaiden kuusikoissa. Lukessa on käynnistetty tutkimusta sen selvittämiseksi, voisivatko sienillä yleisesti esiintyvät virusinfektiot olla yksi tekijä taudinaiheuttajakyvyn määräytymisessä. Lähitulevaisuudessa mesisienituhojen mahdollisuus ja monipuoliset lähestymistavat taudin torjuntaan on hyvä huomioida niin tutkimuksellisesti kuin käytännön tasollakin. Juurikäävän leviämisen riskialueella eteläisessä ja keskisessä Suomessa, noin 2,3 miljoonaa hehtaaria talousmetsää kasvaa ojitetulla turvemaalla. Kivennäismaihin verrattuna turvemailla esiintyy vähemmän juurikääpätuhoja. Keväällä 2020 alkaneessa tutkimuksessa selvitetään sekä kantokäsittelyn tehokkuutta että jatkuvapeitteisen metsänkäsittelyn vaikutuksia lahon leviämiseen ojitetuilla turvemailla. Alustavan ureakäsittelyistä saadun tuloksen perusteella 32-prosenttinen urealiuos estää hyvin männynkantojen juurikääpätartunnat turvemaalla, tehokkuuden ollessa samaa luokkaa kuin kivennäismailla. Pohjois-Pohjanmaalla havaittiin versosurmaa runsaasti mäntyjen nuorten versonkärkien ruskettumisena sekä tervasroson uutta tuhoa kesäkuulta alkaen Pudasjärven alueella ja Koillismaalla 2020. Koivunruostetta ja koivun lehtilaikkutautia havaittiin runsaasti koivuilla Pohjois-Pohjanmaalla ja Koillismaalla loppukesästä ja alkusyksystä. Tuoretta männyn versoruostetta ja kuusentuomiruostetta havaittiin hyvin vähän. Myyrien kannanvaihteluissa on maan eteläpuoliskossa vallinnut epämääräisempi vaihtelumalli. Kesän 2020 voimakkaimmin runsastuneet lajit olivat metsämyyrä ja Etelä-Suomessa metsähiiri, kun taas peltomyyräkannat olivat vaatimattomat. Metsähiirellä näytti olevan kaikkien aikojen ennätysvuosi, Kesän 2021 pitäisi olla nousevan myyräkannan aikaa ylimmässä Lapissa. Metsien terveys ja monimuotoisuus-katsausartikkelissa tarkastellaan keinoja luonnonhäiriöiden aiheuttamien taloudellisten haittojen vähentämiseksi, luonnonhäiriöitä ja metsän monia arvoja, metsätuhojen ennakointia ja välttämistä, sekä metsien terveyden ja monimuotoisuuden liittoa