Department Ökologische Chemie
Leiter:
Prof. Dr. Gerrit Schüürmann
gerrit.schuurmann@ufz.de
Sekretariat:
Antje Zschernitz-Önal
Tel.: 0341 / 235-1262
Fax: 0341 / 235-1785
Permoserstraße 15
04318 Leipzig
Für das Verhalten von Chemikalien in der Umwelt sind Schlüsselparameter ausschlaggebend, die von der Molekülstruktur der Verbindungen und von Eigenschaften der Umweltkompartimente abhängen.
Das Ziel des Departments Ökologische Chemie besteht darin, systematische Zusammenhänge zwischen der Molekülstruktur chemischer Stoffe und ihrem Schicksal in der Umwelt einschließlich biologischen Systemen aufzudecken und Methoden zur Vorhersage ihres Umweltverhaltens und Risikos zu entwickeln.
Die Arbeiten konzentrieren sich dabei auf die zwei Bereiche Chemodynamik in der Umwelt und Molekulare Toxikologie, welche jeweils sowohl experimentelle als auch theoretische Arbeiten enthalten. Letztere betreffen insbesondere qualitative und quantitative Struktur-Aktivitäts-Beziehungen (QSAR), welche zur Abschätzung physikochemischer Stoffeigenschaften und toxikologischer Wirkpotentiale aus der Molekülstruktur entwickelt und eingesetzt werden.
Chemodynamik in der Umwelt
Hier geht es um experimentelle und theoretische Analysen umweltrelevanter Stoffeigenschaften, welche für die Verteilung organischer Chemikalien zwischen abiotischen Kompartimenten, für die Bioakkumulation und für Abbauprozesse (Photolyse, Hydrolyse, Bioabbau) ausschlaggebend sind. Zur Vorhersage von Verteilungskoeffizienten und Abbauraten werden dabei insbesondere Inkrementmethoden, lineare freie Energie-Beziehungen (LFER, LSER) und Methoden der Chemoinformatik und Quantenchemie als QSAR-Modelle eingesetzt. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Biomimetika (Passivsammler) zur zeitintegrierten Erfassung und Kontrolle chemischer Schadstoffe im Freiland.
Molekulare Toxikologie
Ausgangspunkt des zweiten Bereiches ist die Überlegung, dass sich die Primärwirkung biologischer Schadeffekte häufig auf einfache chemische Reaktionen zurückführen lässt. Mit Hilfe von Struktur-Aktivitäts-Beziehungen wird die molekulare Disposition für bestimmte Wirkmechanismen und Wirkstärken chemischer Stoffe analysiert. Toxikologisch relevante Molekülreaktivitäten werden dabei experimentell anhand von Chemoassays und theoretisch mit Hilfe von Methoden der Quantenchemie und Chemoinformatik charakterisiert. Die QSAR-Ansätze umfassen hier neben quantitativen Modellen auch Strukturalarm-Modelle zur Identifizierung toxikologischer relevanter Teilstrukturen chemischer Verbindungen sowie zur Vorhersage ökotoxikologischer und human-toxikologischer Endpunkte.
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