Bestimmung von androgenen und antiandrogenen Substanzen in wässrigen Umweltproben mit biologischen und chemischen Methoden

Inhaltsverzeichnis

• VORWORT
• INHALTSVERZEICHNIS
• ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
• ZUSAMMENFASSUNG
• 1 EINLEITUNG
• 2 THEORETISCHER TEIL
• 2.1 Substanzen mit hormonartiger Wirkung
• 2.1.1 Androgene Substanzen
• 2.1.2 Antiandrogene Substanzen
• 2.1.3 Östrogene und Gestagene
• 2.2 Weitere Substanzen, die im Rahmen dieser Arbeit untersucht wurden
• 2.2.1 Triphenylmethanderivate
• 2.2.2 a-Hexylzimtaldehyd
• 2.2.3 Tris(2-chlorethyl)-phosphat (TCEP)
• 2.2.4 Cortisol (Hydrocortison)
• 2.2.5 B-Sitosterol
• 2.3 Untersuchung auf (anti-)androgene Substanzen
• 2.3.1 Probenvorbereitung
• 2.3.2 Biologisches Screening
• 2.3.3 Chemische Spurenanalytik
• 3 EXPERIMENTELLER TEIL
• 3.1 Aufgabenstellung
• 3.2 Herstellung der verwendeten Lösungen
• 3.3 Biologische Analytik
• 3.3.1 Verschiedene allgemeine Methoden
• 3.3.2 Übertragung der Methode von Szelei et al. auf die hiesigen Laborbedingungen
• 3.3.3 Bestimmung der Abweichung innerhalb einer Zellkulturplatte
• 3.3.4 Übertragung auf 96-Well-Zellkulturplatten
• 3.3.5 Vergleich von Zellkulturplatten verschiedener Hersteller
• 3.3.6 Vergleich verschiedener Detektionsmethoden
• 3.3.7 Optimierung der Zellzahl und des Gehaltes an FBS im Kulturmedium
• 3.3.8 Vergleich zwischen Transferrin und Holo-Transferrin
• 3.3.9 Einfluss der Inkubationsdauer
• 3.3.10 Abweichung der Methode
• 3.3.11 Einfluss von Lösungsmitteln
• 3.3.12 Test verschiedener bekannter Antiandrogene
• 3.3.13 Konzentrations-Wirkungs-Kurve von Bicalutamid
• 3.3.14 Probenvorbereitung für wässrige Umweltproben
• 3.3.15 Zusammenfassung der Methode
• 3.3.16 Untersuchung von Einzelsubstanzen
• 3.3.17 Untersuchung von Umweltproben
• 3.4 Chemische Analytik
• 3.4.1 Entwicklung der GC/MS-Methode
• 3.4.2 Linearität
• 3.4.3 Nachweis- und Bestimmungsgrenze
• 3.4.4 Probenvorbereitung für Umweltproben
• 3.4.5 Wiederfindung
• 3.4.6 Zusammenfassung der Methode
• 3.4.7 Untersuchung von Umweltproben
• 4 DISKUSSION
• 5 ANHANG
• 5.1 Massenspektren und Chromatogramme
• 5.1.1 5a-Androstane-3a, 17ẞ-diol
• 5.1.2 Androsteron
• 5.1.3 Etiocholan-3α-ol-17-on
• 5.1.4 Epiandrosteron
• 5.1.5 5a-Dihydrotestosteron
• 5.1.6 Testosteron
• 5.1.7 4-Androsten-3, 17-dion
• 5.1.8 Methyltestosteron
• 5.1.9 B-Sitosterol
• 5.2 Verwendete Materialien
• 5.2.1 Geräte
• 5.2.2 Chemikalien
• 5.2.3 Verbrauchsmaterialien
• 6 LITERATURVERZEICHNIS

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Diplomarbeit untersucht die Bestimmung von androgenen und antiandrogenen Substanzen in wässrigen Umweltproben mittels biologischer und chemischer Methoden. Ziel ist es, eine Methode zu entwickeln, die eine zuverlässige Quantifizierung dieser Stoffe in komplexen Matrices ermöglicht.

• Entwicklung einer biologischen Screeningmethode zur Identifizierung androgener und antiandrogener Substanzen in wässrigen Umweltproben
• Optimierung und Validierung einer chemischen Analytikmethode zur Quantifizierung der relevanten Stoffe mittels Gaschromatografie-Massenspektrometrie (GC/MS)
• Untersuchung des Einflusses von Matrixeffekten auf die Ergebnisse der biologischen und chemischen Analytik
• Anwendung der entwickelten Methoden zur Analyse realer Umweltproben
• Diskussion der Bedeutung der Ergebnisse für die Beurteilung des Umwelt- und Gesundheitsrisikos durch hormonell wirksame Substanzen

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit gliedert sich in verschiedene Kapitel, die sich mit den theoretischen Grundlagen, der Methodik und den Ergebnissen der Untersuchung befassen. Die ersten Kapitel widmen sich der Darstellung der relevanten hormonell aktiven Substanzen sowie den gängigen Methoden zur Untersuchung auf (anti-)androgene Substanzen. Die folgenden Kapitel beschreiben die Entwicklung und Validierung sowohl der biologischen als auch der chemischen Analytikmethode. Hierbei werden die Ergebnisse der einzelnen Versuche und die gewonnenen Erkenntnisse zur Optimierung der Methoden dargestellt. Die Arbeit endet mit einer Diskussion der Ergebnisse und einem Ausblick auf zukünftige Forschungsarbeiten.

Schlüsselwörter

Androgene, Antiandrogene, Umweltproben, Biologische Analytik, Chemische Analytik, GC/MS, Zellkultur, Screening, Quantifizierung, Matrixeffekte, Umwelt- und Gesundheitsrisiko