High-throughput assay for determining enantiomeric excess of chiral diols, amino alcohols, and amines and for direct asymmetric reaction screening

Determining enantiomeric excess (e.e.) in chiral compounds is key to development of chiral catalyst auxiliaries and chiral drugs. Here we describe a sensitive and robust fluorescence-based assay for determining e.e. in mixtures of enantiomers of 1,2- and 1,3-diols, chiral amines, amino alcohols, and amino-acid esters. The method is based on dynamic self-assembly of commercially available chiral amines, 2-formylphenylboronic acid, and chiral diols in acetonitrile to form fluorescent diastereomeric complexes. Each analyte enantiomer engenders a diastereomer with distinct fluorescence wavelength/intensity originating from enantiopure fluorescent ligands. In this assay, enantiomers of amines and amine derivatives assemble with diol-type ligands containing a binaphthol moiety (BINOL and VANOL), whereas diol enantiomers form complexes with the enantiopure amine-type fluorescent ligand tryptophanol. The differential fluorescence is utilized to determine the amount of each enantiomer in the mixture with an error of &lt;1% e.e. This method enables high-throughput real-time evaluation of enantiomeric/diastereomeric excess (e.e./d.e.) and product yield of crude asymmetric reaction products. The procedure comprises high-throughput liquid dispensing of three components into 384-well plates and recording of fluorescence using an automated plate reader. The approach enables scaling up the screening of combinatorial libraries and, together with parallel synthesis, creates a robust platform for discovering chiral catalysts or auxiliaries for asymmetric transformations and chiral drug development. The procedure takes ~4–6 h and requires 10–20 ng of substrate per well. Our fluorescence-based assay offers distinct advantages over existing methods because it is not sensitive to the presence of common additives/impurities or unreacted/incompletely utilized reagents or catalysts.</p

Lightning Protection for photovoltaic and small wind energy power plants

Ein von der Arbeitsgemeinschaft (AG) Solar NRW und diversen Industriepartnern gefördertes und an der Fachhochschule Aachen, Abt. Jülich durchgeführtes Forschungsprojekt „Blitzschutz für netz-autarke Hybridanlagen“ machte es möglich, sich mit dem Blitzschutz speziell solcher Anlagen näher zu beschäftigen. Vermehrt bekannt gewordene Schadensfälle an nicht netz-gekoppelten Hybridanlagen waren der Auslöser, den Schutz zu überdenken. Definiertes Ziel war es, für netz-autarke energietechnische Anlagen ein Konzept zum Schutz vor Blitzeinwirkungen zu erstellen. Diese Anlagen bestehen üblicherweise aus einer oder mehreren Photovoltaikanlagen, ggf. auch Solarthermieanlagen und einem oder mehreren kleineren Windgeneratoren (sie werden deshalb auch als Hybridanlagen bezeichnet). Zur Erhöhung der Versorgungssicherheit kann noch ein Dieselaggregat dazukommen. Hybridanlagen werden vor allem in Gebieten mit sehr schlechter öffentlicher Energieversorgung eingesetzt, d.h. insbesondere in relativ dünn bewohnten Gebieten und in Entwicklungsländern. Dem Blitzschutz von Hybridanlagen kommt dabei eine steigende Bedeutung zu. Besonderes Augenmerk in dem genannten Forschungsprojekt sollte dabei auf die technisch/wirtschaftliche Ausgewogenheit des Schutzes gelegt werden: • die Schutzmaßnahmen sollen nur in solchen Fällen eingesetzt werden, wo dies als Ergebnis von Risikoanalysen sinnvoll erscheint; • für typische netz-autarke Hybridanlagen sollen die Schutzmaßnahmen ohne deutliche Verteuerung realisierbar sein (es soll also kein absoluter Schutz realisiert werden; ggf. soll lediglich der auftretende Schaden soweit möglich minimiert werden). Dazu wurde in einem ersten Schritt zunächst eine Aufnahme des Iststandes einiger typischer netz-autarker Hybridanlagen und deren einzelnen Komponenten durchgeführt. Aufgrund dessen wurde eine umfassende Risikoanalyse zur Blitzbedrohung dieser Anlagen auf der Basis von VDE V 0185 Teil 2:2002-11 [1] erstellt. Die Ergebnisse mündeten in ein technisch/wirtschaftlich ausgewogenes Konzept für den Anlagen- Blitzschutz (d.h. insbesondere dem Schutz vor direkten Blitzeinschlägen und deren unmittelbaren Auswirkungen) nach VDE V 0185 Teil 3:2002-11 [2] und für den Elektronik-Blitzschutz (d.h. für den Schutz vor Überspannungen durch direkte, insbesondere aber auch indirekte Blitzeinschläge) nach VDE V 0185 Teil 4:2002-11 [3]. Aufgrund der gesammelten Ergebnisse konnten dabei allgemeine Empfehlungen für den Äußeren und Inneren Blitzschutz von regenerativen Energieerzeugungssystemen erstellt werden. Diese sollen in Schulungen einmünden, die für Hersteller und Betreiber von Hybridanlagen angeboten werden. Durch die Anwendung wird der Schutz der Anlagen vor Blitzeinwirkung und elektromagnetischen Störungen verbessert, was sich in einer reduzierten Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. erhöhten Verfügbarkeit wiederspiegelt. An einigen ausgewählten Anlagen werden mit Hilfe der im Projekt involvierten Industriepartner die Schutzmaßnahmen realisiert. Hierbei entstanden den Eigentümern bzw. Betreibern der Anlagen keine Kosten. In diesem Beitrag werden beispielhaft drei Anlagenprojekte detailliert gezeigt. Es handelt sich dabei um eine Schweinezuchtfarm in Magallón (Spanien, Zaragozza), das bioklimatische Haus (Kreta, Heraklion) und die Tegernseer- Hütte (Deutschland, Lenggries)

Differential diagnosis of chorea (guidelines of the German Neurological Society)

$\bf Introduction$ Choreiform movement disorders are characterized by involuntary, rapid, irregular, and unpredictable movements of the limbs, face, neck, and trunk. These movements often initially go unnoticed by the affected individuals and may blend together with seemingly intended, random motions. Choreiform movements can occur both at rest and during voluntary movements. They typically increase in intensity with stress and physical activity and essentially cease during deep sleep stages. In particularly in advanced stages of Huntington disease (HD), choreiform hyperkinesia occurs alongside with dystonic postures of the limbs or trunk before they typically decrease in intensity. $\textbf {Summary or definition of the topic}$ The differential diagnosis of HD can be complex. Here, the authors aim to provide guidance for the diagnostic process. This guidance was prepared for the German Neurological Society (DGN) for German-speaking countries. $\bf Recommendations$ Hereditary (inherited) and non-hereditary (non-inherited) forms of chorea can be distinguished. Therefore, the family history is crucial. However, even in conditions with autosomal-dominant transmission such as HD, unremarkable family histories do not necessarily rule out a hereditary form (e.g., in cases of early deceased or unknown parents, uncertainties in familial relationships, as well as in offspring of parents with CAG repeats in the expandable range (27–35 CAG repeats) which may display expansions into the pathogenic range). $\bf Conclusions$ The differential diagnosis of chorea can be challenging. This guidance prepared for the German Neurological Society (DGN) reflects the state of the art as of 2023

Symptomatic treatment options for Huntington’s disease (guidelines of the German Neurological Society)

$\bf Introduction$ Ameliorating symptoms and signs of Huntington’s disease (HD) is essential to care but can be challenging and hard to achieve. The pharmacological treatment of motor signs (e.g. chorea) may favorably or unfavorably impact other facets of the disease phenotype (such as mood and cognition). Similarly, pharmacotherapy for behavioral issues may modify the motor phenotype. Sometimes synergistic effects can be achieved. In patients undergoing pragmatic polypharmacological therapy, emerging complaints may stem from the employed medications' side effects, a possibility that needs to be considered. It is recommended to clearly and precisely delineate the targeted signs and symptoms (e.g., chorea, myoclonus, bradykinesia, Parkinsonism, or dystonia). Evidence from randomized controlled trials (RCTs) is limited. $\textbf {Summary or definition of the topic}$ Therefore, the guidelines prepared for the German Neurological Society (DGN) for German-speaking countries intentionally extend beyond evidence from RCTs and aim to synthesize evidence from RCTs and recommendations of experienced clinicians. $\bf Recommendations$ First-line treatment for chorea is critically discussed, and a preference in prescription practice for using tiapride instead of tetrabenazine is noted. In severe chorea, combining two antidopaminergic drugs with a postsynaptic (e.g., tiapride) and presynaptic mode of action (e.g., tetrabenazine) is discussed as a potentially helpful strategy. Sedative side effects of both classes of compounds can be used to improve sleep if the highest dosage of the day is given at night. Risperidone, in some cases, may ameliorate irritability but also chorea and sleep disorders. Olanzapine can be helpful in the treatment of weight loss and chorea, and quetiapine as a mood stabilizer with an antidepressant effect. $\bf Conclusions$ Since most HD patients simultaneously suffer from distinct motor signs and distinct psychiatric/behavioral symptoms, treatment should be individually adapted

Causes of molecular convergence and parallelism in protein evolution

To what extent is the convergent evolution of protein function attributable to convergent or parallel changes at the amino acid level? The mutations that contribute to adaptive protein evolution may represent a biased subset of all possible beneficial mutations owing to mutation bias and/or variation in the magnitude of deleterious pleiotropy. A key finding is that the fitness effects of amino acid mutations are often conditional on genetic background. This context dependence (epistasis) can reduce the probability of convergence and parallelism because it reduces the number of possible mutations that are unconditionally acceptable in divergent genetic backgrounds. Here, I review factors that influence the probability of replicated evolution at the molecular level