Abbauwege und Endprodukte von Arzneimittel-Wirkstoffen in der UmweltTrizyklische Psychopharmaka aus der Klasse der Phenothiazine geh\u00f6ren zu den Arzneimitteln, die bislang kaum auf ihren Verbleib in der Umwelt untersucht worden sind. Sie zeichnen sich bei Applikation durch starke Nebenwirkungen und niedrige Toxizit\u00e4tsschwellen aus. Au\u00dferdem neigen sie zu Bioakkumulation und werden nach bisherigem Kenntnisstand nur schlecht biologisch abgebaut. In verschiedenen Simulationstests wird in diesem Promotionsvorhaben untersucht, ob Phenothiazine biologisch (aerob\/anaerob) oder abiotisch (Photoabbau) unter nat\u00fcrlichen Bedingungen eliminiert werden und ob sich Transformationsprodukte bilden, welche gemeinsamen Stoffwechselmustern folgen. Allen Simulationsverfahren ist eine umfangreiche instrumentelle Analytik (SPE, LC-MS\/MS) nachgeschaltet, die es erm\u00f6glicht, die Wirkstoffe und ihre Transformationsprodukte auch noch in Spurenkonzentrationen in den Tests oder in der Umwelt nachweisen zu k\u00f6nnen. Der Forschungsfokus des Promotionsvorhabens im ersten Jahr lag in der Durchf\u00fchrung aerober biologischer Abbautests nach OECD-Norm, sowie der Entwicklung einer instrumentellen Multimethode zur simultanen Detektion aller Wirkstoffe und m\u00f6glicher Transformationsprodukte aus w\u00e4ssrigen Proben. Im zweiten F\u00f6rderjahr wurden weiterere aerobe biologische Abbautests nach der OECD 301-Norm (Closed Bottle Test, Manometrischer Respirationstest) durchgef\u00fchrt, sowie ein Testsystem zur Messung der anaeroben Abbaubarkeit nach DIN EN ISO-Norm etabliert und Umweltproben zur Analytik gesammelt. Im dritten Jahr wurde der anaerobe Abbau unter verschiedenen Konditionen untersucht, sowie die photolytische Abbaubarkeit durch nat\u00fcrliches Sonnenlicht getestet. Bei der Entwicklung der Multimethode konnte per LC-MS\/MS f\u00fcr alle acht Stoffe eine chromatographische Trennung erzielt werden, sowie gute Signale im UV- und Massenspektrum (Vorl\u00e4ufer- und Produktionen), welches eine eindeutige Identifizierung aller acht Stoffe auch in Mischproben erlaubt. In den aeroben biologischen Abbautests nach OECD 301D (Closed Bottle Test), OECD 301F (Manometrischer Respirationstest) und OECD 302B (Zahn-Wellens Test) zeigte sich im CBT und MRT f\u00fcr s\u00e4mtliche Substanzen kein biologischer Abbau. Die Ergebnisse aus der LC\/MS-Analytik f\u00fcr den CBT und MRT best\u00e4tigten dieses Ergebnisse. Im ZWT konnte bei der Kohlenstoffmessung eine teilweise Elimination gefunden werden, welche einherging mit der Bildung oxidierter Phenothiazine, wie sie auch in der Literatur beschrieben ist und analytisch best\u00e4tigt wurde.Beim anaeroben Abbau \u00fcber 30 Tage zeigte sich keines der Phenothiazine als abbaubar aus den Ergebnissen der Gasproduktion. Per LC\/MS-Analytik konnten teilweise Strukturumwandlungen wie z.B. Dehalogenierungen beobachtet werden. Au\u00dferdem wurde eine teilweise toxische Wirkung auf die Faulschlamm-Bakterien beobachtet.Die Untersuchung des Photoabbaus wurde mithilfe einer Xenon-Lampe und anschlie\u00dfender DOC bzw. LC\/MS-Analytik untersucht. Diese Strahlerquelle emittiert ein \u00e4hnliches Spektrum wie nat\u00fcrliches Sonnenlicht und kann daher aufzeigen, was beispielsweise in einem Oberfl\u00e4chengew\u00e4sser mit den Phenothiazinen passiert. Hierbei wurden insgesamt mehrere hundert Photoprodukte chromatographisch und ein Teil davon per LC\/MS(n) auch strukturell identifiziert. Ein abschlie\u00dfendes Umwelt-Screening mit dem Zu- und Ablauf einer kommunalen Kl\u00e4ranlage konnte keinen der acht Wirkstoffe oder seiner Transformationsprodukte finden. Die Verd\u00fcnnungsraten sind hier so hoch, dass selbst eine optimierte instrumentelle Spurenanalytik solch geringe Konzentrationen nicht mehr nachweisen kann.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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