Person:
Schwarz, Simon

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Schwarz
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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
    Environmental fate and effects assessment of human pharmaceuticals: lessons learnt from regulatory data
    (2021) Gildemeister, Daniela; Hein, Arne; Schröder, Patrick; Bachmann, Jean; Schwarz, Simon
    Human pharmaceuticals are extensively studied and assessed before marketing approval. Since 2006, this also includes an assessment of environmental risks. In the European Union, this is based on the guideline on the environmental risk assessment of medicinal products for human use (EMEA/CHMP/SWP/4447/00 corr 2), which is currently under revision. For Germany, the German Environment Agency (UBA) is tasked with the evaluation of environmental risks of human pharmaceuticals. Applicants seeking approval of medicinal products need to submit fate and effect data, in case predicted environmental concentrations (PECs) exceed 10 ng/L in surface waters, or the substance is of specific concern through its mode of action or physico-chemical characteristics. Over the last decade, this regulatory work resulted in an internal agency database containing effect data on approximately 300 active pharmaceutical ingredients (APIs). A considerable part of this data is currently not publicly available due to property rights held by the respective applicants. The database was evaluated to draw conclusions on how the current assessment approach may be improved. The evaluation of aquatic effect data shows considerable variation in ecotoxic effect concentrations, but supports the current use of 10 ng/L as PEC action limit. For endocrine-active substances and antibiotics, a clear sensitivity profile was observed, which allows a more targeted assessment in the future. The conclusions drawn from terrestrial effect data are less clear, as the database itself is biased because information is only available for substances with high sorption. Further adaptations of the terrestrial assessment strategy, including action triggers, appear necessary. Fate data show a high persistence of many APIs: approximately 43% of all APIs are classified as very persistent; 12% of these show DT50 values in a range where abiotic or biotic degradation is not expected. Overall, the evaluation has shown that improvements of the current guideline are possible. © The Author(s) 2021