TY - CONF A1 - von Törne, Jannik Wipert A1 - Piechotta, Christian A1 - Karnstedt, L. T1 - Einblicke in das Transformationsverhalten von Warfarin N2 - Warfarin ist seit den 1950er Jahren einer der bekanntesten Gerinnungshemmer. Beim Menschen wird es bis heute zur Vorbeugung von Thrombose und der Behandlung von Vorhofflimmern und Arrhythmie eingesetzt. Doch schon einige Jahre vor der FDA Zulassung (U. S. Food and Drug Administration) als Medikament wurde es zur Bekämpfung von Nagetieren eingesetzt. Bis heute wurde es nur teilweise durch weitaus wirksamere antikoagulante Rodentizide (ARs) der zweiten Generation, sogenannte Superwarfarine, ersetzt. In der Fachliteratur finden sich zahlreiche Beispiele für sekundäre und tertiäre Vergiftung mit ARs bei Wildtieren und anderen Nichtzieltieren. Bisher ist relativ wenig über die Bioakkumulation, Persistenz und Toxizität von ARs und deren Transformationsprodukten (TPs) in der terrestrischen und aquatischen Umwelt, sowie der Nahrungskette bekannt. Um Einblicke in mögliche Transformations- und Abbauprozesse von Warfarin unter umweltrelevanten Bedingungen zu erhalten und um diese Einflüsse zu simulieren, wurde hierzu eine elektrochemische Reaktorzelle in Kopplung mit einem Massenspektrometer verwendet. So können mögliche Phase-I-Metabolite und sogenannte „oxidation products“ vorausgesagt werden. Hinsichtlich des Verhaltens während der Wasseraufbereitung in Kläranlagen wurden technisch relevante Prozesse wie Chlorung, UV-Bestrahlung und Ozonung in Modellen simuliert, um hier potenzielle Abbauwege und -prozesse aufzuklären. Gebildete Transformationsprodukte wurden daher mittels unterschiedlicher chromatografischer Verfahren getrennt und massenspektrometrisch identifiziert, charakterisiert und verglichen. T2 - 49. Jahrestagung der GUS 2020 CY - Stutensee, Blankenloch DA - 24.03.2021 KW - Warfarin KW - Transformationsprodukte KW - Umweltverhalten PY - 2021 SN - 978-3-9818507-6-5 VL - 49 SP - 265 EP - 272 AN - OPUS4-53963 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Rudolf A1 - He, Y. A1 - Zhu, R. A1 - Cai, Y. A1 - Zhang, Y. A1 - Zhang, Y. A1 - Pan, S. A1 - Zhang, Y. T1 - Transcriptomics and protein biomarkers reveal the detoxifying mechanisms of UV radiation for nebivolol toward zebrafish (Danio rerio) embryos/larvae N2 - Nebivolol (NEB), a β-blocker frequently used to treat cardiovascular diseases, has been widely detected in aquatic environments, and can be degraded under exposure to UV radiation, leading to the formation of certain transformation products (UV-TPs). Thus, the toxic effects of NEB and its UV-TPs on aquatic organisms are of great importance for aquatic ecosystems. In the present study, the degradation pathway of NEB under UV radiation was investigated. Subsequently, zebrafish embryos/larvae were used to assess the median lethal concentration (LC50) of NEB, and to clarify the sub-lethal effects of NEB and its UV-TPs for the first time. It was found that UV radiation could reduce the toxic effects of NEB on the early development of zebrafish. Transcriptomic analysis identified the top 20 enriched Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathways in zebrafish larvae exposed to NEB, most of which were associated with the antioxidant, nervous, and immune systems. The number of differentially expressed genes (DEGs) in the pathways were reduced after UV radiation. Furthermore, the analysis of protein biomarkers, including CAT and GST (antioxidant response), AChE and ACh (neurotoxicity), CRP and LYS (immune response), revealed that NEB exposure reduced the activity of these biomarkers, whereas UV radiation could alleviate the effects. The present study provides initial insights into the mechanisms underlying toxic effects of NEB and the detoxification effects of UV radiation on the early development of zebrafish. It highlights the necessity of considering the toxicity of UV-TPs when evaluating the toxicity of emerging pollutants in aquatic systems. KW - Biomarker KW - Pharmazeutika KW - Toxikologie KW - UV Bestrahlung KW - Zebrafisch KW - Transformationsprodukte PY - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2022.106241 SN - 0166-445X VL - 249 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-55559 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kotthoff, Lisa A1 - Koch, Matthias A1 - Schwerdtle, T. T1 - Kopplung von Elektrochemie mit LC/MS zur Simulation von Transformationsprodukten - Untersuchung von Monensin N2 - Die Identifizierung von Transformationsprodukten (TPs) von Tierarzneimittelwirkstoffen ist wichtig für Gesundheit, Lebensmittel und Umwelt. Monensin (MON) gehört zu den Ionophoren Antibiotika und wird genutzt zum Schutz und zur Behandlung von Kokzidiose bei Geflügel, vorwiegend prophylaktisch in der Geflügelmast. Rückstände können in tierischen Produkten (Geflügel und Eier) aber auch in der Umwelt (Tiermist, Gewässer, Böden) gefunden werden. Verschiedene Transformationsprozesse können auftreten, beginnend bei der Biotransformation in lebenden Organismen bis hin zu biotischen und abiotischen Prozessen in der Umwelt. Die Kopplung von Elektrochemie und Massenspektrometrie, kurz EC/HRMS, als rein instrumenteller Ansatz zur Simulation von Transformationsprodukten ist seit vielen Jahren in der pharmazeutischen Forschung etabliert. Hierbei wird mithilfe einer elektrochemischen Durchflusszelle der oxidative Metabolismus einer Substanz simuliert und zugleich analysiert. Unter Verwendung von EC/HRMS und LC-HRMS wurde MON elektrochemisch bei Potentialen bis zu 2.5 V vs Pd/H2 oxidiert und die entstehenden TPs mit Metabolismustests mit Rattenlebermikrosomen verglichen. Als Ergebnis wurden verschiedene TPs von MON gefunden und Strukturvorschläge wurden erstellt. Ein Überblick über die detektierten und identifizierten TPs wird dargestellt. T2 - Lebensmittelsicherheit in Deutschland - was bleibt? CY - Potsdam-Rehbrücke, Germany DA - 04.06.2019 KW - Transformationsprodukte KW - Elektrochemie KW - Ionophore Antibiotika KW - Hochauflösende Massenspektrometrie PY - 2019 AN - OPUS4-48155 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Piechotta, Christian A1 - Köppen, Robert A1 - Becker, Roland T1 - Beschreibung des Verhaltens von organischen Schadstoffen unter umweltrelevanten Bedingungen N2 - Zu den letzten beiden Jahrestagungen der GUS wurden Verfahren und Methoden vorgestellt, die es gestatten, den Transfer von Schadstoffen aus Materialien und Produkten in die Umwelt unter umweltrelevanten Bedingungen beschreiben zu können. Dabei lag der Fokus auf den Materialien und der eingesetzten Umweltsimulationen. In einem sich anschließenden Schritt soll nun das Verhalten der freigesetzten organischen Schadstoffe unter den Bedingungen von realen und simulierten Umwelteinflüssen charakterisiert und beschrieben werden. Hier werden im Detail drei potentielle Schadstoffe betrachtet, die Inhaltsstoffe bzw. Additive in den jeweils eingesetzten Materialien sind. Im Falle von Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS) handelt es sich um polybromierte Flammschutzmittel BDE 209 (Decabrom-diphenylether, als Einzelsubstanz) und HBCD (Hexabromcyclododecan, als technische Formulierung). Für das eingesetzte Polycarbonat ist BPA (Bisphenol A) als Schadstoff zu definieren, welcher unter umweltrelevanten Bedingungen freigesetzt wird. Im Rahmen der durchzuführenden Arbeiten sollen die aufgeführten prioritären Schadstoffe hinsichtlich möglicher Transformationsprozesse in Umwelt und Klärwerk charakterisiert werden. Die unter den Bedingungen der Ozonung, Chlorierung und UV-Bestrahlung erhaltenen Transformationsprodukte (TPs) sollen im Sinne einer Non-Target-Analytik identifiziert und eindeutig charakterisiert werden. Die Ergebnisse sollen mittels vorhandener Analysenverfahren, wie GC-EI-MS, HPLC-ESI-IT-MSn bzw. LC-MS/MS erzeugt bzw. abgesichert werden. Anhand der in der Struktur eindeutig zu beschreibenden Transformationsprodukte und der Charakterisierung von potentiellen Intermediaten sollen belastbare Reaktionswege und –mechanismen abgeleitet werden. T2 - 48. Jahrestagung der GUS CY - Blankenloch-Stutensee, Germany DA - 27.03.2019 KW - Transformationsprodukte KW - Schadstoffe KW - Umweltverhalten PY - 2019 AN - OPUS4-49799 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Törne, Wipert A1 - Piechotta, Christian A1 - Karnstedt, L. T1 - Einblicke in das Transformationsverhalten von Warfarin N2 - Warfarin ist seit den 1950er Jahren einer der bekanntesten Gerinnungshemmer. Beim Menschen wird es bis heute zur Vorbeugung von Thrombose und der Behandlung von Vorhofflimmern und Arrhythmie eingesetzt. Doch schon einige Jahre vor der FDA Zulassung (U. S. Food and Drug Administration) als Medikament wurde es zur Bekämpfung von Nagetieren eingesetzt. Bis heute wurde es nur teilweise durch weitaus wirksamere antikoagulante Rodentizide (ARs) der zweiten Generation, sogenannte Superwarfarine, ersetzt. In der Fachliteratur finden sich zahlreiche Beispiele für sekundäre und tertiäre Vergiftung mit ARs bei Wildtieren und anderen Nichtzieltieren. Bisher ist relativ wenig über die Bioakkumulation, Persistenz und Toxizität von ARs und deren Transformationsprodukten (TPs) in der terrestrischen und aquatischen Umwelt, sowie der Nahrungskette bekannt. Um Einblicke in mögliche Transformations- und Abbauprozesse von Warfarin unter umweltrelevanten Bedingungen zu erhalten und um diese Einflüsse zu simulieren, wurde hierzu eine elektrochemische Reaktorzelle in Kopplung mit einem Massenspektrometer verwendet. So können mögliche Phase-I-Metabolite und sogenannte „oxidation products“ vorausgesagt werden. Hinsichtlich des Verhaltens während der Wasseraufbereitung in Kläranlagen wurden technisch relevante Prozesse wie Chlorung, UV-Bestrahlung und Ozonung in Modellen simuliert, um hier potenzielle Abbauwege und -prozesse aufzuklären. Gebildete Transformationsprodukte wurden daher mittels unterschiedlicher chromatografischer Verfahren getrennt und massenspektrometrisch identifiziert, charakterisiert und verglichen. T2 - 49. Jahrestagung der GUS CY - Online meeting DA - 24.03.2021 KW - Warfarin KW - Transformationsprodukte PY - 2021 AN - OPUS4-52354 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kotthoff, Lisa A1 - Koch, Matthias A1 - Schwerdtle, T. T1 - Untersuchung von Biotransformationsprozessen von Ionophoren Antbiotika mittels online-Kopplung Elektrochemie LC-MS N2 - Ionophore Antibiotika werden zum Schutz gegen Kokzidiose eingesetzt, hauptsächlich in der Geflügelmast. Rückstände dieser Substanzen und deren Transformationsprodukte (TP) gelangen über den Metabolismus zum einen in das Geflügelfleisch, aber auch durch Ausscheidung in die Umwelt, da Tiermist als Dünger verwendet wird. Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, die TP-Bildung von vier verschiedenen Ionophoren Antibiotika (Monensin (MON), Salinomycin (SAL), Maduramicin (MAD) und Lasalocid (LAS)) zu untersuchen. TPs werden durch den Biotransformationsprozess (Metabolismus) gebildet, dieser Prozess kann in zwei Phasen eingeteilt werden. Während in Phase I Oxidations-, Reduktions- oder Hydrolysereaktionen auftreten, ist Phase II von Konjugationsreaktionen geprägt. Durch diesen Prozess werden die Substanzen besser ausscheidbar. Natürliche Redox-Vorgänge, wie sie bei der Biotransformation (Phase I) auftreten, können mit elektrochemischen (EC) Systemen simuliert werden. In einer EC-Durchflusszelle findet die Reaktion abhängig vom angelegten Potential statt. Im positiven Potentialbereich (0.0 bis 3.0 V; vs. Pd/H2) werden die Analyten oxidiert und somit oxidative TPs generiert. Durch die online-Kopplung mit Flüssigkeitschromatografie (LC) und Massenspektrometrie (MS) wird zunächst eine säulenchromatografische Trennung der generierten TPs erhalten, gefolgt von der massenspektrometischen Detektion. Durch die online-Kopplung von EC-(LC)-MS ergibt sich eine schnelle Analysemöglichkeit von der TP-Erzeugung ausgewählter Substanzen bis hin zur Detektion, wodurch gleichzeitig eine Identifizierung möglich ist. Die ausgewählten Ionophoren Antibiotika wurden mittels EC-(LC)-MS auf auftretende TPs untersucht. Die ersten Ergebnisse zeigen ein breites Spektrum unterschiedlicher TPs abhängig von gewählten EC-Parametern wie Lösemittel, Modifier und insbesondere vom Arbeitselektrodenmaterial der EC-Durchflusszelle. Unter den erhaltenen TPs sind sowohl bekannte als auch unbekannte TPs vertreten, so dass weitere Untersuchungen zur Strukturaufklärung und vergleichende Tests zu Phase I Metaboliten (z.B. durch Metabolismus-Studien mit Mikrosomen) geplant sind. T2 - 47. Deutscher Lebensmittelchemikertag CY - Berlin, Germany DA - 17.09.2018 KW - Transformationsprodukte KW - Elektrochemie KW - Ionophore Antibiotika PY - 2018 AN - OPUS4-46007 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Keller, Julia A1 - Borzekowski, Antje A1 - Koch, Matthias T1 - Mykotoxine in Lebensmitteln - Zearalenon und seine Transformationsprodukte N2 - Mykotoxine in Lebensmitteln stellen weltweit Probleme dar, Zearalenon in Speiseöl ist ein solches. Neue Hydrazinbasierte Analyseverfahren können jetzt helfen, den EU-Grenzwert besser zu kontrollieren. Aber auch die Strukturaufklärung von Transformationsprodukten und verlässliche Kalibrierstandards sind aktuelle Herausforderungen. KW - Analyseverfahren KW - Hydrazin KW - Speiseöle KW - Transformationsprodukte PY - 2019 IS - 03 SP - 34 EP - 36 AN - OPUS4-47858 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -