Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. & SETAC-EUROPE (German ...

Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.
&
SETAC-EUROPE (German Language Branch) e.V.
Society of Environmental Toxicology and Chemistry
An die Auch per Fax: 06633 642790
Geschäftsstelle der SETAC-GLB
Dr. Klaus Peter Ebke
Neu-Ulrichstein 5
35315 Homberg (Ohm)
Hiermit möchte ich meine wissenschaftliche Arbeit anmelden.
Vorname, Name: Tobias Schulze
Titel:
Straße/PLZ/Ort: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
Department Wirkungsorientierte Analytik
Permoserstr. 15, 04318 Leipzig
Tel: 0341/235-1581 tobias.schulze@ufz.de
Die Betreuung der Arbeit erfolgt durch den Kursleiter:
Prof. Dr. Henner Hollert
Betreuer der Arbeit am Ort der Durchführung:
Vorname, Name: Dr. Werner Brack / Dr. Mechthild Schmitt-Jansen
Straße/PLZ/Ort: s.o.
Tel/Mail: 0341/235-1531 werner.brack@ufz.de
0341/235-1523 mechthild.schmitt@ufz.de.
Titel der Arbeit:
Bestätigung der Identität und Toxizität eines photolytischen Abbauprodukts von Diclofenac in
aquatischen Testsystemen
Geplanter Beginn der Arbeit: November 2007 Geplantes Ende der Arbeit: April 2008
________________________
Unterschrift

Ökologische Chemie: Bestätigung der Identität und Toxizität eines photolytischen Abbauprodukts
von Diclofenac in aquatischen Testsystemen
Anlass:
Arzneimittelwirkstoffe wie Diclofenac gelangen hauptsächlich über kommunale Kläranlagenabflüsse
in die aquatischen Ökosysteme. Diclofenac, ein entzündungshemmendes, schmerzlinderndes und antirheumatisches
Mittel, ist aufgrund seiner geringen potentiellen biologischen Abbaubarkeit und damit
geringen Elimination in Kläranlagen (1) sowie seiner Algen- und Fischtoxizität (2-4) und möglicher
Gefährdung von Trinkwasserressourcen (5) ein potentiell problematischer Stoff. Photolyse ist der
wichtigste Abbauprozess für Diclofenac in Oberflächengewässern (6), die allerdings zur Bildung algentoxischer
Abbauprodukte führt (2). Im Rahmen von Vorarbeiten am Department für Wirkungsorientierte
Analytik des UFZ wurde ein Diclofenac-Abbauprodukt als möglicher Toxikant identifiziert.
Ziel dieser Arbeit ist es die Identität sowie phytotoxische Wirksamkeit des Toxikants zu bestätigen.
Neben Vergleichsuntersuchungen mit der zu synthetisierenden Reinsubstanz sollen Dosis-
Wirkungsbeziehungen zur Abschätzung des Gefährdungspotentials erstellt werden.
Durchführung:
Die Bestätigung der Identität des Diclofenac-Metaboliten erfolgt über Vergleichsmessungen mit der
Reinsubstanz mittels GC-MS. Nach Bestätigung der Identität wird die Substanz im Vergleich zu einer
reinen Diclofenac-Lösung auf ihre phytoxische Wirksamkeit getestet und Dosis-Wirkungsbeziehungen
aufgestellt. Durch Kontrollmessungen mit GC-MS im Rahmen der Biotestung soll der Einfluss durch
möglichen Abbau der Substanzen überprüft werden. Die Ergebnisse werden anhand von Literaturdaten
auf ihren ökotoxikologischen Hintergrund bewertet und interpretiert. Die Ergebnisse werden nach
Rücksprache mit Herrn Hollert in einer publikationsfähigen Form dargestellt und die Arbeit in englischer
Sprache verfasst.
Zeitaufwand:
• Planung und Einarbeitung: 15 h
• Biotestung: 30 h
• GC-MS-Messungen: 5 h
• Messdatenauswertung: 10 h
• Literaturarbeit und Interpretation: 50 h
• Gesamt: 110 h
Referenzen:
(1) Letzel, M.; Kaul, U.; Forstner, S.; Schüssler, W.; Metzner, G.; Knopp, D.; Letzel, T. Arzneimittel
im Gewässer - Bilanzierung der Belastung am Beispiel des Schmerzmittels Diclofenac. Mitt.
Umweltchem. Ökotox. 2007, 13, 3-6.
(2) Schmitt-Jansen, M.; Bartels, P.; Adler, N.; Altenburger, R. Phytotoxicity assessment of diclofenac
and its phototransformation products. Anal Bioanal Chem 2007, 387, 1389-1396.
(3) Triebskorn, R.; Casper, H.; Heyd, A.; Eikemper, R.; Kohler, H. R.; Schwaiger, J. Toxic effects
of the non-steroidal anti-inflammatory drug diclofenac: Part II. Cytological effects in liver, kidney,
gills and intestine of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aqua Toxicol 2004, 68, 151-
166.
(4) Schwaiger, J.; Ferling, H.; Mallow, U.; Wintermayr, H.; Negele, R. D. Toxic effects of the nonsteroidal
anti-inflammatory drug diclofenac: Part I: histopathological alterations and bioaccumulation
in rainbow trout. Aqua Toxicol 2004, 68, 141-150.
(5) Scheytt, T.; Mersmann, P.; Lindstadt, R.; Heberer, T. Determination of sorption coefficients of
pharmaceutically active substances carbamazepine, diclofenac, and ibuprofen, in sandy sediments.
Chemosphere 2005, 60, 245-253.
(6) Buser, H. R.; Poiger, T.; Muller, M. D. Occurrence and Fate of the Pharmaceutical Drug Diclofenac
in Surface Waters: Rapid Photodegradation in a Lake. Environ. Sci. Technol. 1998, 32,
3449-3456.