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    Veröffentlichung
    Further development of test methods for hormonally active pharmaceuticals and other substances
    (German Environment Agency, 2024)
    Sensor cell lines have been developed to monitor rapid non-genomic signalling cascades influenced by endocrine-active substances. These in-vitro bioassays were created by genetically modifying G-protein coupled estrogen receptor (GPER1) expressing cells to become artificial fluorescent signalosomes. Both GPER1 agonists and antagonistic compounds were used to characterize the respective sensor cells. The bioassays were then used to screen for potential endocrine-disrupting substances. In addition, these assays have been used to evaluate influent and effluent from advanced treatment units in several wastewater treatment plants.
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    Veröffentlichung
    Application of SimpleTreat 4.0 in European substance regulations
    (2015) Struijs, Jaap; The National Institute for Public Health and the Environment; Deutschland. Umweltbundesamt
    SimpleTreat 4.0 is an exposure and emission model developed to estimate chemical emission from sewage treatment plants and exposure in surface water within the framework of risk assessment of chemicals. It is a revision of SimpleTreat 3.1 which supported the chemical act

    25 years ago in the Netherlands and later in the European Union (EU).
    Quelle: http://www.umweltbundesamt.de/

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    Veröffentlichung
    EFF-Pharm: Effects of pharmaceuticals (nonsteroidal anti-inflammatory drugs and beta-blockers) in fish and invertebrates and their detection by newly developed in vitro-bioassays
    (Umweltbundesamt, 2017) Triebskorn, Rita; Schwarz, Simon; Schmieg, Hannah; Institut für Evolution und Ökologie (Tübingen). Abteilung Physiologische Ökologie der Tiere; Steinbeis Transfer-Center for Ecotoxicology and Ecophysiology; GWT-TUD GmbH (Dresden); Deutschland. Umweltbundesamt
    Als Werkzeuge für das Biomonitoring von Arzneimitteln wurden Wirkmechanismus-basierte in vitro-Assays entwickelt, durch die der Nachweis von Wirkungen zweier Arzneimittelgruppen, entzündungs-hemmender Schmerzmittel, wie Diclofenac (NSAIDs) und Beta-Blocker, wie Metoprolol. möglich ist. Hierfür wurden stabile Zelllinien entwickelt, die Wirkmechanismus-basierte sensorische und signal-gebende rekombinante Proteine exprimieren. Diese ermöglichen die schnelle Visualisierung von Fluo-reszenzsignaländerungen in den lebenden Zellen. Darauf aufbauenden Mikroplattenformat-Assays wurden für die quantitative Bestimmung von Metoprolol- und Diclofenac-Aktivität in Kläranlagenab-läufen erfolgreich eingesetzt um die Relevanz und Eignung dieser Tests zum Abbilden von Wirkungen bei Freilandrelevanten aquatischen Organismen zu zeigen, wurden parallel Wirkuntersuchungen mit Fischen (Bachforellen und deren Eier), Krebstieren (Flohkrebsen, Daphnien), Schnecken und mit im Sediment lebenden Würmern durchgeführt. Die Untersuchungen fanden (1) unter kontrollierten Laborbedingungen mit Einzelsubstanzen und binären Mischungen, (2) in aquatischen Mesokosmen (Fließrinnen) sowie im Freiland in einem Durchflusssystem, das vom Ablauf einer kommunalen Kläranlage gespeist war, statt. An den exponierten Organismen wurden sowohl populationsrelevante Endpunkte, wie Mortalität, Fruchtbarkeit oder Reproduktion, als auch Biomarker (Reaktionen von Stressproteinen und Parame-tern, die oxidativen Stress anzeigen sowie histologische Veränderungen) untersucht, die den Gesund-heitsstatus der Individuen abbilden. Quelle: Forschungsbericht
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    Veröffentlichung
    Method development for analysis of pharmaceuticals in environmental samples
    (Umweltbundesamt, 2019) Ternes, Thomas; Dierkes, Georg; Boulard, Lisa; Bundesanstalt für Gewässerkunde; Deutschland. Umweltbundesamt; Hein, Arne; Küster, Anette
    Die Verbreitung von Arzneimittel in Gewässern und deren Gefährdungspotential für Wasserlebewesen hat in den letzten Jahren beunruhigende Ausmaße angenommen. Immer mehr Arzneimittel werden in Konzentrationen bis in den unteren ug/L-Bereich in der aquatischen Umwelt nachgewiesen. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel dieses Projekts analytische Nachweisverfahren und Probenahmekonzepte für ausgewählte Arzneimittel und verschiedene Matrizes (Wasser, Sediment, Schwebstoff, Biota) zu entwickeln, optimieren, validieren und vergleichen. Leistungsstarke LC-MS-MS Methoden wurden für den Nachweis von extrem polaren, polaren und hormonellen Arzneimitteln in Wasserproben entwickelt und validiert. Mit Hilfe dieser Methoden wurden dann das Vorkommen und die Verteilung der ausgewählten Arzneimittel in Wasserproben aus Gewässern mit unterschiedlichen Abwasseranteilen ermittelt. Für die Analytik von Schwebstoff- und Biotaproben wurden Extraktions- und Aufreinigungsverfahren getestet, allerdings befinden sich diese Methoden noch in der Entwicklung. Des Weiteren wurde ein Monitoringskonzept entwickelt und Wasser-, Schwebstoff und Biotaproben aus sechs verschiedenen Gewässern entnommen. Quelle: Forschungsbericht
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    Veröffentlichung
    The database "Pharmaceuticals in the Environment"
    (Umweltbundesamt, 2021) Graumnitz, Stephanie; Jungmann, Dirk; GWT-TUD GmbH (Dresden); Deutschland. Umweltbundesamt; Hein, Arne
    Weltweit thematisieren zahlreiche Publikationen den Eintrag von Arzneimitteln aus verschiedenen Emissionsquellen in die Umwelt. Um diese enorme Datenmenge zu überschauen initiierte das Umweltbundesamt im Jahr 2014 ein Datenbankprojekt. Im Rahmen von zwei Projekten wurde seitdem die öffentlich zugängliche Datenbank "Arzneimittel in der Umwelt" (https://www.umweltbundesamt.de/en/database-pharmaceuticals-in-the-environment-0) etabliert (aus der Beek et al., 2016) und optimiert (Dusi et al., 2019) und weltweite gemessene Konzentrationen von Arzneimittelrückständen in der Umwelt, die bis 2016 veröffentlicht wurden, eingetragen. Das Ziel dieses Projektes war die Aktualisierung der Datenbank mit Umweltkonzentrationen von Arzneimitteln, die im Zeitraum 2017 bis 2020 publiziert wurden. Als Ergebnis einer Literaturrecherche wurden während des Projektes 98.246 Umweltkonzentrationen aus 543 Publikationen in die Datenbank eingetragen. Die aktualisierte Datenbank enthält damit derzeit 276.895 Einträge mit Umweltkonzentrationen aus 2.062 Publikationen, gemessen in 89 Ländern. Zusätzlich wurden 632 Publikationen und 196 Review-Artikel für den Zeitraum 2017-2020, die Konzentrationen von Arzneimittelrückständen in der Umwelt thematisieren, zu einer bestehenden EndNote-Literatur-Datenbank hinzugefügt. Im Rahmen des Berichtes wird ein Überblick über die Umweltmatrices in denen Arzneimittelrückstände weltweit gemessen wurden und die am häufigsten gemessen Substanzen gegeben. Quelle: Forschungsberichte
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    Veröffentlichung
    Trends of pharmaceutical residues in rivers, suspended particular matter and fish - New insights by new analytical methods for active substances, their metabolites and transformation products
    (Umweltbundesamt, 2022) Dierkes, Georg; Boulard, Lisa; Wick, Arne; Bundesanstalt für Gewässerkunde; Deutschland. Umweltbundesamt; Hein, Arne
    Während der vergangenen Dekade wurden immer mehr Arzneimittelwirkstoffe in der aquatischen Umwelt detektiert und das damit verbundene Risikopotenzial für die aquatischen Lebensgemeinschaften stellt ein drängendes Problem dar. Obwohl viele Arzneimittelwirkstoffe durch die konventionelle Abwasserreinigung zumindest teilweise durch Sorption und Biotransformation entfernt werden, führt eine quasi kontinuierliche Einleitung von Arzneimittelresten zu einer so genannten "Pseudo-Persistenz". Des Weiteren weisen manche Metabolite und Transformationsprodukte eine ähnliche oder sogar höhere Wirkung auf als die medizinischen Ausgangsstoffe. Daher wäre eine höhere Priorisierung von Arzneimittelwirkstoffen sowie deren Metabolite und Transformationsprodukte (AMT) als Umweltkontaminanten in der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) und der deutschen Oberflächenwasserverordnung (OGewV) begrüßenswert. Die analytische Bestimmung erfolgt zurzeit hauptsächlich in der Wasserphase, wobei nur wenige standardisierte Methoden existieren. Die physikochemischen Eigenschaften mancher Wirkstoffe lassen eine Akkumulation an Sediment, Schwebstoffen und in Biota vermuten, so dass diese Matrices interessante Alternativen zur Wasserphase darstellen. Das Ziel des Projekts war die Entwicklung, Optimierung, Validierung und Bewertung von Quantifizierungsmethoden für AMT in verschiedenen Umweltmatrices (Wasser, Sediment, Schwebstoff und Biota). Mit Hilfe der entwickelten Methoden wurde das Vorkommen und die Verteilung ausgewählter AMT in Wasser, Sediment, Schwebstoff und Biota von unterschiedlichen Standorten untersucht. Des Weiteren wurden mit Zeitreihen der Umweltprobenbank das Potential der neuen Methoden für die Gewässerüberwachung demonstriert. Aus den gesammelten Erkenntnissen wurden Empfehlungen für ein optimiertes Monitoring von AMT mit verschiedenen physikochemischen Eigenschaften in Oberflächengewässern abgeleitet. Quelle: Forschungsbericht