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Das Therapeutikum Warfarin ist bis heute der bekannteste Vertreter der antikoagulanten Rodentizide. In dieser Arbeit wurden Phase I Metabolite mittels einer elektrochemischen Durchflusszelle simuliert und analysiert. Weitere Transformations- und Abbauprozesse wurde durch UV-Bestrahlung und Ozonung generiert, gaschromatographisch getrennt und miteinander verglichen.
Herein, we present the development of a gas chromatographic method for Determination of warfarin, its TPs, and selected metabolites.
TPs were formed by applying UV-irradiation, ozonation, and an electrochemical cell coupled to mass spectrometry to mimic the oxidative phase I metabolism. The further aim is to use this method for detection and quantification under environmentally relevant conditions, as well as, toxicological assessment.
Warfarin als ein Vertreter der NSO-Hetereozyklen, 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 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 zu erhalten und um Umwelteinflüsse zu simulieren, wurde es in einer elektrochemischen Reaktorzelle oxidativ umgesetzt und mittels Massenspektrometrie analysiert. Hinsichtlich der Wasseraufbereitung in Kläranlagen wurden technisch relevante Simulationsverfahren wie Chlorung, UV-Bestrahlung und Ozonung angewendet um potentielle Eliminierungswege aufzuklären. Gebildete Transformationsprodukte wurden daher mittels unterschiedlicher chromatografischer Verfahren getrennt, massenspektrometrisch analysiert und verglichen.
Warfarin, also known as Coumadin is one of the most popular anticoagulant drugs used as a therapeutic in humans to prevent thrombosis, atrial fibrosis, and fibrillation since the 1950s. Because of its ability to hinder blood from clotting by blocking vitamin K-depending carboxylation of blood clotting precursors, it is also used as a rodenticide worldwide. Until today it has been partially substituted by far more potent anticoagulant rodenticides (ARs), so-called superwarfarins. There are numerous references confirming secondary and tertiary poisoning in non-target-animals and wildlife like mammals, birds, and fish associated with ARs. Up to now relatively little is known about persistence and toxicity of transformation products of those AR in the environment and food chain. Herein, warfarin was chosen as a model compound to determine andelucidate TPs which are generated technically and under environment-like conditions. Such as the simulation of the oxidative phase I metabolism by implementing electrochemical flow cells coupled to mass spectrometry (MS). Obtained results are being compared to TPs generated by UVB-irradiation and ozonation.
Analysis and separation of degradation products and TPs were achieved by a variety of gas- and liquid chromatographic techniques coupled to (high resolution) MS.