Prof. Dr. Heinrich Hühnerfuß

Nyugdíjas

AK csirkecomb

cím

Kapcsolatba lépni

önéletrajz

született Wilsterben ("a nyugati part gyöngyszeme, építészeti emlékek városa"), Schleswig-Holstein államban (Németország);

1963-1971 Hamburgi Egyetem,

1971 Dr. rer. nat. (Wolfgang Walter professzor vezetésével); 1986 habilitáció;

1991 venia legendi ("Privatdozent"); 1996 a hamburgi egyetem professzora

Házasságot kötött: Hühnerfuss Erika
gyermekek: Natalie Hühnerfuss; Dr. Katja Hühnerfuss
unokák: Bjarne Hühnerfuss

Az Arizonai Route 66 Egyesület tagja

kutatás

Ökotoxikológia

Az ökotoxikológia a kémiai anyagok biológiai rendszerekre gyakorolt hatásait vizsgálja, mint például növények, állatok, baktériumok vagy egész ökoszisztémák. Ez az interdiszciplináris kutatás célja egy adott vegyület koncentrációja és a megfigyelt hatás közötti dózis-válasz összefüggések megállapítása. A megszerzett ismereteket egyrészt az ökoszisztémák rutinszerű nyomon követésére, másrészt az új anyagok regisztrálására és a régi vegyi anyagok értékelésére alkalmazzák. Kutatócsoportunk ebben a témában különös figyelmet szentelt a HCH-enantiomerek különféle hatásainak, amelyek eltérő képességet mutatnak az emberi vér-agy gáton való áthaladásra. Ennek következtében az egyes enantiomerek toxikológiai hatásait nagyon körültekintően kell mérlegelni. További részletek a kiralitásról szóló oldalon találhatók. Csak a közelmúltban jelent meg egy könyv, amely éppen ezekkel a szempontokkal foglalkozik: Chiral Environmental Pollutants - Trace Analysis and Ecotoxicology .

Jelenleg analitikai módszereink kombinációján dolgozunk a biológiai vizsgálatokkal, az úgynevezett biológiai vizsgálattal irányított kémiai elemzéssel. Eddig ezt a stratégiát alkalmazták az Elbe folyó vízmintáira (diplomamunka, Ninja Reineke), és most kiterjesztették az Északi-tenger üledékmintáira is. Egy interdiszciplináris projekt részesei vagyunk a Hamburgi Egyetemen: A projekt ISIS (Az üledékhez kötött szennyezők azonosítása: toxicitással vezérelt elemzés; időtartama 2000-2002) egyesíti a kémia, a biológia és a toxikológia ismereteit, mivel Hamburg különböző intézményei részt vesznek ebben a projektben (lásd alább).

Az alkalmazott biológiai vizsgálattal irányított frakcionálással lehetővé kell tenni, hogy betekintést nyerjünk a káros anyagok által okozott hatásokba egy komplex környezeti térben. Az egyik probléma, amellyel szembe kell nézni, a biogén vegyületek természetes hatásainak és az emberi tevékenységek által okozott különbségek megkülönböztetése. További részletekért lásd itt.

A. Partnerei ISIS-projekt a következő:

Biota elemzés

Ennek a kísérleti megközelítésnek az alapkoncepciója azon a feltételezésen alapul, hogy a királis xenobiotikumok enzimatikus átalakulása erősen enantioszelektíven előfordulhat, ezáltal enantiomer túlzásokhoz vezethet, míg az abiotikus folyamatok várhatóan racém transzformációs termékekhez vezetnek, ha az alapvegyületek a versenyzők. Összefoglalva: a környezeti mintakivonatok enantioszelektív kromatográfiájának fel kell tárnia a biotikus és az abiotikus transzformációs folyamatokat.

1991-ben Hühnerfuss professzor munkacsoportja (Kallenborn et al., 1991, lásd a teljes hivatkozási listát) elsőként számolt be a enantioszelektív gázkromatográfia (GC) a biótakivonatokhoz az alfa-HCH enantioszelektív metabolizmusának vizsgálata céljából különböző trófikus szintű organizmusokban. A szerzők a német balti-tengeri Oehe/Schleimünde vadon élő állatok menedékhelyéről szereztek be közönséges madárkacsákat (Somateria mollissima (L.)). Szervmintákat csak egészséges állatokból vettek, amelyek merüléskor csapdába estek a helyi halászok halászhálóiban, és ezáltal megfulladtak. Az Eider-kacsát azért választották, mert étrendjében nagyrészt a kék kagylót (Mytilus edulis L.) részesíti előnyben. A kék kagylók viszont képesek erősen dúsítani a szennyező anyagokat, és így „indikátor organizmusokként” szolgálnak, hogy betekintést nyújtsanak a vízi környezet állapotába. Így csak néhány példának az egyikével találkozhatunk, ahol feltételezhető egy egyszerű „tápláléklánc” (vízi kagyló Eider-kacsa). Normális esetben inkább egy "élelmiszerhálót" kell figyelembe venni.

Hat közös Eider kacsa szövet kivonatának részletes elemzése kimutatta, hogy a (+) - alfa-HCH egyértelműen dúsult; szinte enantiomer tiszta (+) - alfa-HCH volt jelen a májkivonatokban. A májkivonatokból izolált (+) - alfa-HCH enantiomer tisztasága olyan magas volt, hogy HPLC-vel végzett tisztítás után közvetlenül felhasználható modellkísérletekben. Ezzel szemben az (+) - alfa-HCH/(-) - alfa-HCH enantiomer aránya izomkivonatokban körülbelül 7, vesekivonatokban körülbelül 1,6 volt, így ezeknek a szerveknek az értékei valamivel nagyobbak vagy kisebbek voltak a különböző közönséges Eider kacsák esetében.

Jelenleg nem lehet pontos magyarázatot adni a (+) - alfa-HCH különböző enantiomer arányainak megjelenésére a közönséges Eider kacsák szerveiben. Feltételezhető azonban, hogy ennek oka a szervek különböző élettani funkcióiban rejlik. Az izom és a vese esetében, amelyek fő funkciói a "mozgás", illetve a "kiválasztás", az extrahálható lipidek tartalma körülbelül 2%; Ezek a szervek tehát képesek lipofil szennyező anyagok tárolására. A máj, amely körülbelül 2,5% extrahálható mátrixot tartalmaz, "méregtelenítő szervként" szolgál, és ezért nemcsak mérgező vegyületek tárolására képes, hanem anyagokká is metabolizálhatja azokat olyan anyagokká, amelyeket a szervezet elvisel vagy kiválaszt. Mivel a közönséges Eider-kacsák májában található (+) - alfa-HCH szinte enantiomer tiszta, a (-) - alfa-HCH feltehetően könnyebben átalakul enzimatikusan, mint a májban található (+) - enantiomer. Bár a biogén szerves vegyületek esetében már korábban is megfigyeltek egy ilyen majdnem enantioszelektív átalakulást, Kallenborn és mtsai. a szintetikus környezetszennyező anyagok első bemutatója.

További és első ránézésre meglepő eredményeket mutattak be Möller és mtsai. (lásd a referenciák teljes listáját), akik ugyanazon Eider-kacsaállatok agyszövetét elemezték, amelyeket Kallenborn és mtsai. a máj-, vese- és izomszövetek tekintetében. Kiderült, hogy a környezeti szennyezők potenciális kockázatának értékelésekor egy további enantioszelektív folyamatot kell figyelembe venni, amely eddig elkerülte az ökotoxikológusok figyelmét: enantioszelektív áthatolás a vér-agy gáton keresztül.

Az a királis xenobiotikum, amelyet minden környezeti elemben a legintenzívebben vizsgáltak, minden kétséget kizáróan az alfa-HCH. Időközben azonban számos királis xenobiotikumot egy vagy több sztereogén központtal vontak be ezen vegyületek különböző környezeti rekeszekben történő transzformációjának tanulmányozása céljából, azonban enantioszelektív kromatográfiás megközelítéseket, különösen GC-t és HPLC-t is alkalmaztak további további vizsgálatokhoz. olyan folyamatok, mint a vér-agy gáton keresztüli enantioszelektív behatolás, a fotokémiai átalakulási folyamatok, valamint a levegő/víz gázcsere és a légköri távolsági transzport. Részletek megtalálhatók Kallenborn és Hühnerfuss friss monográfiájában, valamint a teljes hivatkozási listában .

Vízelemzés

Szilárdfázisú extrakció (SPE)

A szokásos SPE patronok (PS-DVB, C18) mellett speciális szűrő/extrakciós eszközöket fejlesztettünk ki nagy mennyiségű (10-100 L) víz nagy áramlási sebességgel (500 ml/perc) történő kinyerésére. A hiperhálósított polisztirol-divinilbenzol (PS-DVB) szorbensek alkalmazása szerves vegyületek széles körének extrahálását teszi lehetővé. Különösen jól alkalmazható közepesen poláros és könnyen vízoldható anyagok, például triazinok és TP-k, fenolok, karbonsavak és még cukrok esetében is. A technikát jelenleg a tengeri és torkolati vizekből származó gyógyszerek és testápolási termékek (PPCP) meghatározására alkalmazzák.

Folyadék-folyadék extrakció (LLE)

A csoportunkban az LLE-t alkalmazták közepes poláros és erősen lipofil vegyületek kivonására. Főleg 10 L-mintán végezték, oldószerként n-hexánt, beleértve olyan szennyező anyagok vizsgálatát is, mint a poliklórozott bifenilek (PCB-k), a hexaklór-ciklohexánok (HCH-k), a triazin-herbicidek (atrazin, simazin, terbutilazin, irgarol stb.), Fenoxi-alkánsav savas herbicidek (in situ derivatizálás után), nitroaromás vegyületek (pl. klór-nitrobenzolok) és szintetikus pézsmaillatanyagok (nitro-pézsma, policiklusos pézsma).

Félig áteresztő membrán eszközök (SPMD)

Feltételezzük, hogy ezek a trioleinnal töltött polietilén tömlők szimulálják a természetes biokoncentrációs folyamatot. Bizonyos ideig víznek vannak kitéve, és így idővel átlagolt koncentrációkat biztosítanak. Csoportunkban a policiklusos pézsmák meghatározására alkalmazták őket folyó- és tóvízből.

A meghatározást a legtöbb esetben megfelelő tisztítás (szilícium-dioxid-, aloxi- vagy fordított fázisú frakció; gélpermeációs kromatográfia) és szükség esetén derivatizálás után gázkromatográfiával végezték. A detektálást foszfor-nitrogén-érzékeny detektorokkal (PND), elektron-befogó detektorokkal (ECD) és tömegspektrométerekkel (MS) érték el.

Üledékelemzés

Biselli PhD értekezésében több mintát vizsgált a Északi-tenger és a Balti-tenger - parti minták, valamint a nyílt tenger mintái. A figyelem középpontjában az olyan antropogén anyagok álltak, mint a lerakódásgátló termék irgarol, policiklusos pézsma és metabolitok. Továbbá sok biogén vegyületek osztályait azonosítottuk. Az üledékmintákban a xenobiotikumok eloszlása mellett ezen vegyületek környezeti potenciális ökotoxilógiai hatásait is vizsgálják. Ez a kérdés a projekt tárgya ISIS.

Távérzékelés

A természetes és az ember alkotta szerves felszíni filmek, amelyek gyakran megfigyelhetők a tenger felszínén, erősen befolyásolják a felszíni hullámteret. Ennek eredményeként számos levegő/tenger interakciós folyamat, az elektromágneses emisszió a látható és a mikrohullámú sávban, valamint az elektromágneses hullámok szóródása az ilyen filmek hatására.

Annak érdekében, hogy tanulmányozzuk a tengeri révek különböző távérzékelők jeleire gyakorolt hatását, a nyílt tengeren végezzük a vizsgálatokat, kísérleti tengeri foltokat alkalmazva, amelyek "kvázi-biogén" csúszásoknak tekinthetők. Ilyen foltok, köztük olyan anyagok, mint a triolein ( szimuláló "halolaj"), a zsírsav-monoészterek, a hosszú láncú alkoholok stb. olyan modellek, amelyek tiszta vegyületből állnak, lehetővé téve a korrelációt kémiai szerkezete és a távérzékelési jelekre gyakorolt hatása között.

Ebben a tekintetben az egyrétegek jellemzésére a laboratóriumi kísérleteink a levegő/víz határfelületen szorosan kapcsolódnak a nyílt óceánon végzett csúfos kísérleteinkhez, amelyeket nemzetközi távérzékelési kampányok kapcsán hajtottak végre (pl. JONSWAP; MARSEN; SAR 580; SAXON -FPN; SIR-C
X-SAR, Bluewater) .

Langmuir egyrétegű

A levegő/víz határfelületen lévő egyrétegűek a biomembránok és a tengerfelszín-filmek (ún. "Slickek") modellrendszereinek tekinthetők, amelyek felhalmozódhatnak a levegő/óceán határfelületén, és ezáltal megzavarhatják a különböző levegő/tenger interakciós folyamatokat. legyenek a membrán felszínén lévő enzimatikus folyamatok, vagy a levegő/tenger cserefolyamatok, szorosan kapcsolódnak a filmképző molekulák kémiai szerkezetéhez és intermolekuláris kölcsönhatásához, valamint a filmmolekulák makroszkopikus elrendezéséhez ("morfológia") és kölcsönhatásuk a szomszédos vízréteggel.

Figyelembe véve a fent összefoglalt egyrétegű struktúra következményeit, szisztematikus laboratóriumi vizsgálatokat végzünk, amelyek lehetővé teszik az egyrétegek jellemzését a levegő/víz határfelületen, beleértve a Langmuir-vályú, a felületi viszkozitás, a felületi potenciál és a felületi feszültség mérését, valamint a külső infravörös reflexió-abszorpciót Spektroszkópia (IRRAS) és Brewster szögmikroszkópia (BAM). Így mélyebb betekintést nyerünk mind a filmképző molekulák közötti intermolekuláris kölcsönhatásokba, mind a filmmolekulák és a szomszédos vízmolekulák közé (azaz molekuláris skálán), mind az intermolekuláris interakciók makroszkopikus termodinamikai következményeibe.

Jelenleg különös hangsúlyt fektetnek a királis filmképző anyagok vizsgálatára. Az ilyen, egyetlen királis centrumot mutató vegyületek közötti interakciókat általában a következőképpen osztályozzák: egy előnyös D: D vagy L: L interakciót "homokirális" viselkedésnek, míg a preferenciális D: L interakciót "heterochirálisnak" nevezzük. A homokirális kölcsönhatások különös érdeklődésre tartanak számot, mert felvetik az L- és a D-enantiomerek régióiba történő fázisszétválasztás lehetőségét (néha "királis diszkriminációnak" vagy "szimmetriatörésnek" is nevezik).

Az így kapott eredmények értékes hozzájárulást nyújtanak a Hamburgi Egyetem szélhullám-tartályában végzett kísérletekhez, valamint a nyílt tengeren végzett, nemzetközi távérzékelési kampányokkal összefüggésben végzett kísérletekhez (pl. JONSWAP; MARSEN; SAR 580; SAXON -FPN; SIR-C X-SAR).

Ezenkívül az eredmények rávilágítottak az "önszerveződéssel és működéssel", valamint a "szerves membránok felismerési folyamataival" kapcsolatos problémákra.

Diplomamunkák/diplomamunkák/doktori címek

A diplomamunkák címei (diplomamunkák)

Ph. D. tézisek címei