Auflistung nach Autor:in "Hohenberger, Johannes"

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    Veröffentlichung
    In search of the Holy Grail of Rodent control: step-by-step implementation of safe and sustainable-by-design principles on the example of rodenticides
    (2022) Hohenberger, Johannes; Friesen, Anton; Wieck, Stefanie
    The field of chemical rodent control has seen no major developments in the last decades, even though anticoagulant rodenticides (AR), the mainly used substances to manage mice and rats, are known environmental pollutants and candidates for substitution under the European Biocidal Products Regulation 528/2012. Moreover, recent political developments in Europe and the USA demand more safety and sustainability in the management of chemicals, reinforcing the need for environmentally friendly substances. In this concept study, we present a step-by-step approach to improve the environmental properties of rodenticides. Repurposing of existing pharmaceuticals, the use of enantiomerically pure rodenticides, or the improvement of the formulation by microencapsulation can help to alleviate environmental problems caused by AR in the short term. Modification of the chemical structures or the development of prodrugs as medium-term strategies can further improve environmental properties of existing compounds. Ultimately, the development of new substances from scratch enables the utilisation of so far ignored modes of actions and the application of modern safe and sustainable-by-design principles to improve target specificity and reduce the negative impact on non-target organisms and the environment. Overall, our concept study illustrates the great potential for improvement in the field of chemical rodent control when applying available techniques of green and sustainable chemistry to known or potential rodenticides. Most promising in the medium term is microencapsulation that would allow for the use of acutely acting substances as it could circumvent bait shyness. On a longer timescale the de novo design of new rodenticides, which is the only method that can combine a high target specificity with good environmental properties, is the most promising approach. © 2022 The Authors
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    Veröffentlichung
    Konzeptstudie zu Entwicklungsmöglichkeiten eines umweltverträglicheren Rodentizids
    (Umweltbundesamt, 2022) Hohenberger, Johannes; Kümmerer, Klaus; Leuphana Universität Lüneburg; Deutschland. Umweltbundesamt; Friesen, Anton; Wieck, Stefanie
    Im Zuge der vorliegenden Konzeptstudie wurde zuerst ein Anforderungskatalog mit 21 Kriterien erstellt, anhand dessen die Eignung potentieller Wirkstoffe für eine wirksame und umweltverträglichere Nagetierbekämpfung abgeschätzt werden kann. Anschließend wurden Methoden ermittelt, die unter anderem über physiologische oder biochemische Systeme eine erhöhte Zieltierspezifität (Selektivität) von Rodentiziden ermöglichen und somit die Gefahr von Primär- und Sekundärvergiftungen von Nicht-Zieltieren verringern können. Um kurzfristig umsetzbare Stragien zur Verbesserung der Umwelteigenschaften von Rodentiziden aufzuzeigen, wurden zunächst in der Humanmedizin bereits eingesetzte blutgerinnungshemmende oder -fördernde Substanzen ermittelt, die bessere Umwelteigenschaften als die aktuell verwendeten Antikoagulanzien aufweisen und diese möglicherweise ersetzen könnten. Dabei erwiesen sich unter den Antikoagulanzien Dicoumarin und Dabigatranetexilat, bei den gerinnungsfördernden Medikamenten 4-(Aminomethyl)benzoesäure und Tranexamsäure als besonders vielversprechend. Des Weiteren könnten die Wirksamkeit und Umwelteigenschaften der derzeit als Biozide genehmigten Rodentizide kurzfristig verbessert werden, wenn reine Enantiomere anstelle der bisherigen Isomerengemische der Wirkstoffe hergestellt werden würden. Zusätzlich kann durch Mikroverkapselung der Wirkungseintritt von Rodentiziden verzögert werden. Wirkstoffe, wie 2-Fluoressigsäure oder Natriumhexafluorosilikat, die aufgrund ihrer akuten Wirkung und der damit verbundenen Köderscheu derzeit nicht (mehr) als Rodentizide eingesetzt werden, aber gute Umwelteigenschaften aufweisen, könnten so wieder in Betracht gezogen werden. Mittelfristig können bekannte Wirkstoffe durch Modifikation verbessert werden, z.B. durch die Einführung funktioneller Gruppen, die die Abbaubarkeit erhöhen und/oder das Bioakkumulationsrisiko senken. Das größte Optimierungspotential birgt letztlich die komplette Neuentwicklung eines Wirkstoffs, bei der die oben genannten Kriterien bereits beim Design beachtet werden, allerdings ist diese langfristige Strategie mit dem höchsten Entwicklungsaufwand verbunden. Quelle: Forschungsbericht