Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen

Organisation: Professur

Organisationsprofil

FORSCHUNG UND LEHRE

Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen

Wir forschen und lehren in den Themenfeldern nachhaltige Chemie und nachhaltige Pharmazie.

Uns interessieren Umwelt- und darüber hinaus gehende Nachhaltigkeitsfragen wie z.B. soziale und ökonomische Aspekte im Kontext des Lebenslaufs von chemischen Stoffen und Produkten. Dies reicht von der Rohstoffgewinnung, über die Nutzung bis zu ihrem Verbleib nach der Nutzung.  Auch die mit ihrer Gewinnung und Nutzung verbundenen Stoffströme sind für uns von Interesse. Neben experimentellen Arbeiten und Modellierungen erarbeiten wir auch Konzepte wie z.B. Benign by Design intendierte Dissipation. 

Wir forschen im inter- und transdisziplinären Umfeld innerhalb der Fakultät für Nachhaltigkeit mit nationalen und internationalen Kooperationen.

 

Themen

Uns interessieren Umwelt- und darüber hinaus gehende Nachhaltigkeitsfragen im Kontext des Lebenslaufs von chemischen Stoffen - von Rohstofffragen über die Synthese, die Nutzung bis zu Verbleib von chemischen Stoffen und Produkten nach ihrer Nutzung. Neben den chemischen Stoffen und Produkten als solchen sind auch die mit ihnen verbundenen Stoffströme für uns von Interesse, insbesondere bei den sogenannten strategischen Ressourcen (z.B. Phosphat, Seltene Erden).


Wir untersuchen den Eintrag (z.B. Identifizierung relevanter Quellen) in die und die Verbreitung sowie das Verhalten (z.B. Ausbreitung, biologischer und photochemischer Abbau) von chemischen Stoffen in der aquatischen Umwelt im Sinne einer nachhaltigen Wasserwirtschaft. Daher sind wir auch sehr an der Erfassung ihrer Wirkung  interessiert (z.B. Gentoxizität, Mutagenität und Bakterientoxizität).
 Derzeit stehen vor allem Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel, Textilhilfsmittel und Nanopartikel im Zentrum unserer Arbeiten.

Leistungsangebot

Prüfung der Abbaubarkeit von Chemikalien und Arzneimitteln
u.a. nach OECD/DIN/ISO

  • Closed Bottle-Test (OECD 301 D)
  • manometrischer Respirationstest (OECD 301 F)
  • Zahn-Wellens-Test (OECD 302 B)
  • Kläranlagensimulationstest (OECD 303 A)
  • Water Sediment Test
  • Prüfung auf anaerobe Abbaubarkeit (in Anlehnung an DIN EN ISO 117341)
  • photochemischer Abbau
  • photokatalytischer Abbau
  • Elektrokoagulation
  • u.a.

 Toxizität
Akute und chronische Toxizität in Bakterien:

  • Leuchtbakterienhemmtest mit Vibrio fischeri (30min und 20h)
  • Wachstumshemmtest (Gram negativ) mit Pseudomonas putida (16h) und Vibrio fischeri (20h)
  • Wachstumshemmtest (Gram positiv) mit Enteroccus faecalis      

Genotoxizität

  • Ames-Test mit Salmonella typhimurium TA 98/TA 100
  • Umu-Test mit Salmonella typhimurium TA 1535/ psK 1002
  • Mikronukleus-Test mit CHO-Zellen, mittels FACS-Analyse
  • Green Screen-Assay mit TK6-Zellen

Chemieinformatik
Struktureigenschaftsbeziehungen

  • Berechnung physikalisch chemischer Eigenschaften von Molekülen
  • Berechnung diverser quantenchemischer Parameter von Molekülen
  • Berechnung von Toxizität und Mutagenität
  • Berechnung der biologischen Abbaubarkeit
  • Berechnung von Metaboliten (Säuger, Bakterien)
  • gezieltes Design von Chemikalien und Arzneimitteln
  • Unterstützung bei Einkaufsentscheidungen
  • Produktoptimierung
  • REACH

 
Stofftransportmodellierung und Bewertung

  • Raum-zeitliche Analyse von Abfluss und Wasserqualität
  • (R-Statistics, SigmaPlot, ArcGIS)
  • Bewertung der Gewässergüte anhand Wasserqualitäts- und Quantitätsindizes (WQI, WQQI, WAI)
  • Wasserqualitätsmodellierung in Seen und Reservoirs in 1D, 2D und 3D
  • (LAC, MOHID Water, Ce-qual)
  • Einzugsgebietsmodellierung von Hydrologie, Erosion & Sedimenttransport, Phosphoraustrag, Pestizid- und Transformationsproduktaustrag (ZIN-Sed, MOHID Land, Speichermodelle)
  • Gerinnemodellierung von Wasser, Sediment, Phosphor, Pestiziden und Transformationsprodukten (ZIN-Sed, MOHID Stream)
  • Szenariomodellierung und -bewertung
  • Systemanalyse und Managementbewertung
  • Integriertes Wasserressourcenmanagement

Analytik

  • Flüssigchromatographie in Kopplung mit einem Ionenfallenmassenspektrometer
  • HPLC mit UV und Fluoreszenzdetektion
  • Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometer
  • Ionenchromatographie

    Fachgebiete

  • Chemie - Analytik, LC-MS/MS, Orbitrap, Iontrap, QSAR, Photooxidation, Photokatalyse
  • Biologie - Abbaubarkeit, Toxikologie
  1. 2007
  2. Erschienen

    Priming of CD8+ T-cell responses after DNA immunization is impaired in TLR9- and MyD88-deficient mice.

    Pavlenko, M., Leder, C., Moreno, S., Levitsky, V. & Pisa, P., 21.08.2007, in: Vaccine. 25, 34, S. 6341-6347 7 S.

    Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet

  3. Erschienen

    Optimization and validation of an HPLC-UV method for determination of tranexamic acid in a dosage form and in human urine.

    Hadad, G. M., El-Gindy, A. & Mahmoud, W. M. M., 09.2007, in: Chromatographia. 66, 5-6, S. 311-317 7 S.

    Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet

  4. Erschienen

    Water quantity and quality dynamics of the THC - Tuyamuyun hydroengineering complex - and implications for reservoir operation

    Froebrich, J., Bauer, M., Ikramova, M. & Olsson, O., 09.2007, in: Environmental Science and Pollution Research. 14, 6, S. 435-442 8 S.

    Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet

  5. 2008
  6. Erschienen

    The Role Of The Amu Darya Dams And Reservoirs In Future Water Supply In The Amu Darya Basin

    Olsson, O., Bauer, M., Ikramova, M. & Froebrich, J., 2008, Environmental Problems of Central Asia and their Economic, Social and Security Impacts. Qi, J. & Evered, K. T. (Hrsg.). Dordrecht: Springer, S. 277-292 16 S. (NATO science for peace and security series, Series C: Environmental security).

    Publikation: Beiträge in SammelwerkenAufsätze in SammelwerkenForschung

  7. Erschienen

    Semi-micro reflux procedure for minimization of chloride interference by COD determination.

    Martins, A. F., de Jesus, L. E. W., Vendruscolo, N., Vasconcelos, T. G. & Wilde, M. L., 25.01.2008, in: Clean - Soil, Air, Water. 36, 1, S. 66-69 4 S.

    Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet

  8. Erschienen

    HPLC and chemometrics-assisted UV-spectroscopy methods for the simultaneous determination of ambroxol and doxycycline in capsule.

    Hadad, G. M., El-Gindy, A. & Mahmoud, W. M. M., 08.2008, in: Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 70, 3, S. 655-663 9 S.

    Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschung

  9. 2009
  10. Erschienen

    A modified epitope identified for generation and monitoring of PSA-specific T cells in patients on early phases of PSA-based immunotherapeutic protocols

    Lundberg, K., Roos, A-K., Pavlenko, M., Leder, C., Wehrum, D., Guevara-Patiño, J., Andersen, R. S. & Pisa, P., 04.03.2009, in: Vaccine. 27, 10, S. 1557-1565 9 S.

    Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet

  11. Erschienen

    Biomonitoring Hospital Effluents by the Allium cepa L. Test

    Bagatini, M. D., Vasconcelos, T. G., Laughinghouse IV, H. D. & Martins, A. F., 05.2009, in: Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 82, 5, S. 590-592 3 S.

    Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet

  12. Erschienen

    Enhanced reservoir operation as an instrument for supporting water stress mitigation: the Italian case study.

    Bauer, M., Botti, P., Zaccolo, S. & Olsson, O., 10.06.2009, The Use of Economic Valuation in Environmental Policy: Providing Research Support for the Implementation of EU Water Policy Under Aquastress. Koundouri, P. (Hrsg.). 1 Aufl. London: Routledge Taylor & Francis Group, S. 196-220 25 S. (Routledge explorations in environmental economics; Nr. 17).

    Publikation: Beiträge in SammelwerkenKapitelbegutachtet

  13. Erschienen

    A gene marker panel covering the Wnt and the Ras-Raf-MEK-MAPK signalling pathways allows to detect gene mutations in 80% of early (UICC I) colon cancer stages in humans

    Scholtka, B., Schneider, M., Melcher, R., Katzenberger, T., Friedrich, D., Berghof-Jäger, K., Scheppach, W. & Steinberg, P., 08.2009, in: Cancer Epidemiology. 33, 2, S. 123-129 7 S.

    Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet