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Masterarbeit: Reaktionskinetik der Chinon- und Porphyrin-katalysierten Deiodierung von Röntgenkontrastmitteln/organischen Iodverbindungen

Hintergrund

Triiodierte Röntgenkontrastmittel (RKM) werden aufgrund ihrer hohen Polarität und Persistenz im Vergleich zu anderen Pharmaka zu wesentlich höheren Konzentrationen im Abwasser, Oberflächenwasser und Grundwasser nachgewiesen. Unter aeroben Bedingungen werden die Seitenketten transformiert, jedoch bleibt der triiodierte aromatische Ring stabil. Felddaten einer Uferfiltrationstransekte konnten eine Deiodierung im anoxischen/anaeroben Milieu nachweisen.
Bisherige Studien belegen, dass die Deiodierung eine entscheidende Rolle im gesamten Transformationsprozess der RKM einnimmt, da erst nach einer mind. 2-fachen Deiodierung weitere Transformationsreaktionen bis hin zur Ringauftrennung stattfinden.
Am Fachgebiet WRH konnte gezeigt werden, dass die reduktive Deiodierung von RKM abiotisch mittels Chinonen und Porphyrinen als Redoxmediatoren stattfinden kann. Chinone stellen die aktiven funktionellen Gruppen in Humin- und Fulvinsäuren dar, Porphyrine bilden das Grundgerüst für beispielsweise Chlorophyll, Substanzen die als mögliche Redoxmediatoren während der Uferfiltration fungieren können.

Aufgabenstellung

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Reaktionskinetik der abiotischen reduktiven Deiodierung beim Einsatz ausgewählter Chinone und Porphyrine, um daraus die Relevanz der Redoxmediatoren-katalysierten Deiodierung während der Uferfiltration einzuschätzen. Als Reduktionsmittel sollen neben den gängigen Stoffen Titan(III)-citrat und Cystein auch Sulfid und Eisen(II) eingesetzt werden. Als Versuchsmedium sollen v.e. Wasser, Leitungswasser und Uferfiltrat miteinander verglichen werden. Alle Versuche finden unter Ausschluss von Sauerstoff in einer sauerstofffreien Glove Box statt und erfordern regelmäßige Probenahmen. Entstandenes Iodid soll mittels IC-UV gemessen werden. Die Messung der einzelnen Produkte erfolgt über LC-MS sowie LC-MS/MS und soll nach Einarbeitung eigenständig durchgeführt werden.

Beginn: Januar/Februar 2021

Kontakt:
FG Wasserreinhaltung
Yuki Sorgler (KF 210)
sorgler@tu-berlin.de
030/314 253 68

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