PROBLEMY ZWIĄZANE Z OZNACZANIEM ZWIĄZKÓW CZYNNYCH BIOLOGICZNIE W PRÓBKACH ŚRODOWISKOWYCH



Podobne dokumenty
ZWIĄZKI AKTYWNE BIOLOGICZNIE W ŚRODOWISKU Problemy i wyzwania

ROLA INNOWACYJNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH W PRZEMYŚLE CHEMICZNYM

FITOREMEDIACJA. Jest to proces polegający na wprowadzeniu roślin do określonego ekosystemu w celu asymilacji zanieczyszczeń poprzez korzenie i liście.

Zastosowanie materiałów odniesienia

Rola normalizacji w ochronie wód. Jeremi Naumczyk Marzec, 2018

TECHNOLOGIE OCHRONY ŚRODOWISKA (studia I stopnia) Mogilniki oraz problemy związane z ich likwidacją prof. dr hab. inż.

ANALITYKA PRZEMYSŁOWA I ŚRODOWISKOWA

ZWIĄZKI ENDOKRYNNE- EMISJA, WYSTĘPOWANIE, LOŚ ŚRODOWISKOWY ORAZ PROBLEMY ANALITYCZNE CZYLI ZWIAZKI ENDOKRYNNE OD A DO Z.

Zanieczyszczenia chemiczne

Badania trwałości i jednorodności wytworzonych materiałów referencyjnych gleby i kormorana

ANALITYKA POZOSTAŁOŚCI FARMACEUTYKÓW W PRÓBKACH ŚRODOWISKOWYCH

(studia II stopnia) Monitoring i analityka zanieczyszczeń środowiska Temat pracy

Chemia kryminalistyczna

Sylabus przedmiotu: Data wydruku: Dla rocznika: 2015/2016. Kierunek: Opis przedmiotu. Dane podstawowe. Efekty i cele. Opis.

Aspekty środowiskowe w przedsiębiorstwie chemicznym

Planowany wskaźnik wzrostu

OKREŚLANIE STRUKTURY RÓŻNYCH TOKSYN PRZY ZASTOSOWANIU TECHNIKI CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ SPRZĘŻONEJ ZE SPEKTROMETREM MASOWYM (HPLC-MS)

Modelowanie w ochronie środowiska

2. Ż. Bargańska, J. Namieśnik, Pesticide analysis of bee and bee product samples, Crit. Rev. Anal. Chem., 40 (2010) 159.

oznacza wprowadzenie przez człowieka, bezpośrednio lub pośrednio, substancji lub energii do powietrza, powodujących następujące szkodliwe skutki:

WZPiNoS KUL Jana Pawła II Rok akademicki 2016/2017 Instytut Inżynierii Środowiska Kierunek: Inżynieria środowiska II stopnia

Sylabus z modułu. [39B] Toksykologia. Zapoznanie z regulacjami prawnymi z zakresu bezpieczeństwa wyrobów kosmetycznych.

Centrum Doskonałości Analityki i Monitoringu Środowiska CEEAM

Chemia środków ochrony roślin Katedra Analizy Środowiska. Instrukcja do ćwiczeń. Ćwiczenie 2

Lp. STANDARD PODSTAWA PRAWNA

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Biznes Mixer w ramach Forum Inicjowania Rozwoju 2014

Formularz opisu kursu (sylabus przedmiotu) na rok akademicki 2011/2010

WSTĘPNA OCENA POTENCJAŁU MONITORINGU ŚRODOWISKA W ZAKRESIE TRWAŁYCH ZANIECZYSZCZEŃ ORGANICZNYCH

Nowopojawiające się zanieczyszczenia organiczne w odciekach składowiskowych i wodach gruntowych

NARZĘDZIA DO KONTROLI I ZAPEWNIENIA JAKOŚCI WYNIKÓW ANALITYCZNYCH. Piotr KONIECZKA

Toksykologia SYLABUS A. Informacje ogólne

Aktualne obowiązujące wymagania dotyczące dokumentacji potrzebnej do rejestracji produktów biobójczych w procedurze europejskiej

Zawartość węgla organicznego a toksyczność osadów dennych

Analiza chemiczna nie pozwala na wykrycie wszystkich substancji działających szkodliwie na organizmy Ŝywe oraz tych, które występujących w

Karta modułu/przedmiotu

Cz. 5. Podstawy instrumentalizacji chromatografii. aparatura chromatograficzna w skali analitycznej i modelowej - -- w części przypomnienie -

FIZYKOCHEMICZNE METODY ANALIZY W CHEMII ŚRODOWISKA

Karta modułu/przedmiotu

Data wydruku: Dla rocznika: 2015/2016. Opis przedmiotu

Wybrane związki endokrynnie aktywne EDC w środowisku wodnym

KARTA KURSU. Analysis of food

Pozostałości substancji niepożądanych w żywności i paszach - ocena zagrożeń. Andrzej Posyniak, Krzysztof Niemczuk PIWet-PIB Puławy

Podstawy toksykologiczne

CO TO JEST CHEMIA ANALITYCZNA?

w laboratorium analitycznym

Toksykologia Toxicology. Inżynieria Środowiska II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

HETEROGENICZNOŚĆ STRUKTURALNA ORAZ WŁAŚCIWOŚCI ADSORPCYJNE ADSORBENTÓW NATURALNYCH

CERTYFIKOWANE MATERIAŁY ODNIESIENIA - WWA I PCB W GLEBIE I TKANCE KORMORANA

FIZYKA I CHEMIA GLEB. Literatura przedmiotu: Zawadzki S. red. Gleboznastwo, PWRiL 1999 Kowalik P. Ochrona środowiska glebowego, PWN, Warszawa 2001

BADANIA WYMAGANE PRZEZ REACH

OFERTA TEMATÓW PRAC DYPLOMOWYCH do zrealizowania w Katedrze Chemii Analitycznej

efekty kształcenia grupa zajęć** K7_K03 K7_W05 K7_U02 K7_W05 A Z K7_K02 K7_W05 K7_U02 A Z K7_U03 K7_U04 K7_W01

PLAN STUDIÓW NR I. STUDIA PIERWSZEGO STOPNIA (3,5-letnie inżynierskie) ANALITYKA CHEMICZNA I SPOŻYWCZA. 2. Analityka żywności GODZINY. sem.

ANALIZA ŚLADOWYCH ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA I ROK OŚ II

OZNACZENIE JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE w HPLC

Sylabus przedmiotu: Data wydruku: Dla rocznika: 2015/2016. Kierunek: Opis przedmiotu. Dane podstawowe. Efekty i cele. Opis.

Narzędzia badawcze stosowane w pomiarach środowiska - możliwości wykorzystania w procesie nauczania metodą projektu na różnych poziomach kształcenia

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

Sympozjum "Nauka i przemysł - metody spektroskopowe w praktyce, nowe wyzwania i możliwości",

KARTA KURSU. Podstawy toksykologii. Kod Punktacja ECTS* 1

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Metody przygotowywania próbek do celów analitycznych. Chemia analityczna

I. Pobieranie próbek. Lp. Wykaz czynności Wielkość współczynnika

Czy substancje zaburzające gospodarkę hormonalną stanowią szczególną grupę chemikaliów?

Dominika Jezierska. Łódź, dn r.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 646

KARTA KURSU. MSc. seminar. Kod Punktacja ECTS* 3

Działania KT nr 280 ds. Jakości Powietrza w zakresie ochrony środowiska

Wymagania, jakim powinna odpowiadać dokumentacja niezbędna do oceny substancji czynnej pochodzenia biologicznego zawartej w produkcie biobójczym

BADANIA TOKSYCZNOŚCI ZANIECZYSZCZEŃ ORGANIZMÓW WODNYCH (PN -90/C-04610/01;03;05)

Inżynieria środowiska II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

ZASTOSOWANIE TECHNIK CHEMOMETRYCZNYCH W BADANIACH ŚRODOWISKA. dr inż. Aleksander Astel

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 336

Wykład 9 i 10. Zarządzanie chemikaliami. Opracowała E. Megiel, Wydział Chemii UW

Ocena ryzyka ekologicznego dla miejsca badawczego w Jaworznie

PROGRAM. PONIEDZIAŁEK 19 września 2016 r ROZPOCZĘCIE WYKŁAD. inż. Janusz Kurleto

Prezentacja przygotowana w ramach realizowanego przez Ośrodek Działań Ekologicznych Źródła projektu Oczyść atmosferę dofinansowanego przez Wojewódzki

WZPiNoS KUL Jana Pawła II Rok akademicki 2015/2016 Instytut Inżynierii Środowiska Kierunek: Inżynieria środowiska II stopnia

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 336

Zagrożenia naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego w przemyśle wydobywczym. Praca zbiorowa pod redakcją Jana Skowronka

Interdyscyplinarny charakter badań równoważności biologicznej produktów leczniczych

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

5. REEMISJA ZWIĄZKÓW RTĘCI W CZASIE UNIESZKODLIWIANIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

Targi POL-EKO-SYSTEM. Strefa RIPOK NANOODPADY JAKO NOWY RODZAJ ODPADÓW ZAGRAŻAJĄCYCH ŚRODOWISKU

Zakład Chemii Środowiska. Panel specjalizacyjny: Chemia Środowiska

Teoria do ćwiczeń laboratoryjnych

Karta Charakterystyki

Raport do Komisji Europejskiej dot. Wstępnej oceny stanu środowiska morskiego 6

Techniki analityczne. Podział technik analitycznych. Metody spektroskopowe. Spektroskopia elektronowa

Zakresy analiz WWA w elementach środowiska

WYDZIAŁ CHEMII UG UCZELNIA GOSPODARKA WSPÓŁPRACA DLA ROZWOJU INNOWACJI. Zbigniew Kaczyński. Gdański Uniwersytet Medyczny. 1 grudnia 2017 r.

Toksykologia rodowiska

S YLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) Informacje ogólne. Biotechnologie ochrony środowiska. Prof. dr hab. Elżbieta Kalisińska

Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności

Ścieki, zanieczyszczenia, jakość wody Klara Ramm Szatkiewicz Dyrektor Departamentu Planowania i Zasobów Wodnych - Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej

PLAN STUDIÓW NR II PROFIL OGÓLNOAKADEMICKI POZIOM STUDIÓW: STUDIA DRUGIEGO STOPNIA (1,5-roczne magisterskie) FORMA STUDIÓW:

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

Ana n l a i l za z a i ns n tru r men e t n al a n l a

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

Transkrypt:

PROBLEMY ZWIĄZANE Z OZNACZANIEM ZWIĄZKÓW CZYNNYCH BIOLOGICZNIE W PRÓBKACH ŚRODOWISKOWYCH Jacek Namieśnik Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej Ul. G. Narutowicza 11/12 80-952 Gdańsk Tel: (058) 347 1010 Fax: (058) 347 2694 Email: chemanal@pg.gda.pl 1

Związki podlegające uregulowaniom prawnym Zanieczyszczenia środowiska Związki nie podlegające uregulowaniom prawnym KLASYFIKACJA ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA...... Nowopojawiające się zanieczyszczenia środowiska (new emerging pollutants) Niezidentyfikowane zanieczyszczenia środowiska (non-identified pollutants)... Dioksyny (PCDD+PCDF) Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne... Kompleksy metali Estrogeny Polichlorowane bifenyle Pestycydy chloroorganiczne Fitoestrogeny Bisfenol A Bromowane opóźniacze procesu palenia Niejonowe środki powierzchniowoczynne i produkty ich rozkładu i metabolizmu Alkilofenole Związki wywołujące zakłócenia równowagi hormonalnej w organizmach źywych (związki endokrynne) Pozostałości farmaceutyków Pochodne ftalanów Syntetyczne związki zapachowe Środki higieny osobistej 2

AKRONIMY W LITERATURZE ANGLOJĘZYCZNEJ AKRONIM PEŁNA NAZWA EDC s CMR PBT vpvb POP s PPCP s JĘZYK ANGIELSKI Endocrine Disrupting Chemicals (Compounds) Carcinogenic, Mutagenic, Toxic to Reproduction Persistent, Bioaccumulative, Toxic very Persistent very Bioaccumulative Persistent Organic Pollutants Pharmaceuticals and Personal Care Products JĘZYK POLSKI Związki wywołujące naruszenie równowagi hormonalnej (związki endokrynne) Związki rakotwórcze, mutagenne i stanowiące zagrożenie dla reprodukcji Trwałe związki toksyczne wykazujące zdolność do bioakumulacji Bardzo trwałe związki wykazujące szczególnie wysoką zdolność do bioakumulacji Trwałe zanieczyszczenia organiczne Farmaceutyki i środki higieny osobistej 3

CHEMIA ŚRODOWISKA (CHEMORÓŻNORODNOŚĆ) 4

WYZWANIA ZWIĄZANE Z ZANIECZYSZCZENIEM ŚRODOWISKA występowanie zanieczyszczeń w poszczególnych elementach środowiska w postaci złożonych mieszanin; brak możliwości oceny potencjalnego wpływu złożonej mieszaniny na środowisko ze względu na różnorodność strukturalną i możliwe interakcje; dążność do uzyskania informacji o oddziaływaniu złożonej mieszaniny na środowisko (np. w wyniku zastosowania biotestów ang. bioassay); konieczność określenia specyficznych mechanizmów wywoływania efektów toksycznych zakłócenie równowagi hormonalnej immunotoksyczność neurotoksyczność toksyczność dioksynopodobna 5

OBSZAR WYKORZYSTANIA INFORMACJI O STANIE ŚRODOWISKA Występowanie i poziomy stężeń poszczególnych analitów Konwencje Dyrektywy Badania porównawcze Badanie losu środowiskowego ksenobiotyków Względy naukowe Wzrost świadomości o stanie środowiska Lepsze poznanie rozkładu ksenobiotyków w poszczególnych elementach środowiska Monitoring tendencji przestrzennych i czasowych stężeń poszczególnych zanieczyszczeń Zapewnienie danych wyjściowych i weryfikacja efektów modelowania procesów środowiskowych Wzrost świadomości o stanie środowiska Lepsze poznanie rozkładu ksenobiotyków w poszczególnych elementach środowiska Oszacowanie efektywności pomiarów Zapewnienie danych wyjściowych dla procesów decyzyjnych Zapewnienie danych wyjściowych do analizy kosztów i strat Ocena skuteczności zabiegów sozotechnicznych 6

ZAMKNIĘTY SYSTEM Ekotoksykologia Chemia środowiska analityka i monitoring środowiska Ocena zagrożenia chwilowego i zagrożenie dla człowieka WIEDZA O ŚRODOWISKU Ocena zagrożenia środowiskowego Zarządzanie i polityka środowiskowa Ocena i analiza danych o stanie środowiska 7

EKOTOKSYKOLOGIA Ocena ryzyka ekologicznego Rakotwórczość Mutagenność Zakłócenia lub zanik sygnałów chemicznych Ocena ryzyka środowiskowego Bioakumulacja Podział międzyfazowy Degradacja Toksyczność ostra/chroniczna Informacja analityczna Transport Interferencje pomiędzy indywiduami chemicznymi 10-15 g/l Specjacja chemiczna Parametry grupowe Parametry sumaryczne Specyficzność ANALITYKA ŚRODOWISKOWA 10-12 g/l 10-9 g/l 10-6 g/l Czułość 8

ROZWÓJ ANALITYKI ŚRODOWISKOWEJ 1960 1970 1980 1990 2000 2005 mg μg ng pg fg ag Jakie informacje są potrzebne? Przykład: -stężenie ksenobiotyku w atmosferze: 1 pg/m 3 -objętość atmosfery: 3 x 10 18 m 3 -całkowita ilość ksenobiotyku: 3000 kg Na poziomie attogramów dany analit można wykryć w każdej próbce CZY TAKA INFORMACJA JEST ISTOTNA Z PUNKTU WIDZENIA ŚRODOWISKA I/LUB EKOTOKSYKOLOGII??? 9

PROBLEMY Z WYKORZYSTANIEM INFORMACJI O ŚRODOWISKU DYLEMAT Z DANYMI (Data dilemma) WYTWARZANIE INFORMACJI Wytwarzane informacje są tak poszatkowane (fragmentacyjne) i niespójne, że różne a czasem nawet i przeciwstawne wnioski mogą być wyciągnięte w oparciu o dostępne zbiory danych. PROBLEM ORIENTACJI (wykorzystania dostępnych danych) Mogą stanowić podstawę do udzielenia różnych odpowiedzi na następujące cztery pytania: 1. Jakie są luki w dostępnych informacjach i jaki typ danych jest potrzebny? 2. Jaka jest możliwość wykorzystania uzyskanych wyników? 3. Jaki jest konkretny cel podjętych badań? 4. Jakie są właściwe metody do przeprowadzenia badań określonego obiektu w celu uzyskania zamierzonego celu. ZAPOTRZEBOWANIE NA INFORMACJE Brak jest naukowych informacji, które mogłyby ułatwić ocenę istniejących zagrożeń środowiskowych i alternatywnych rozwiązań danego problemu 10

W JAKI SPOSÓB MONITORUJE SIĘ JAKOŚĆ ŚRODOWISKA? PODEJŚCIE CHEMICZNE precyzyjna identyfikacja i oznaczenie zawartości poszczególnych zanieczyszczeń PODEJŚCIE BIOLOGICZNE obserwacja wybranych przedstawicieli gatunków bioty (biowskaźniki) pomiar zawartości zanieczyszczeń w tkankach i narządach organizmów żywych (bioakumulatory) 11

ZANIECZYSZCZENIE ŚRODOWISKA 12

OTWARTE PYTANIA? Podejście chemiczne Czy są dostępne istotne informacje o zanieczyszczeniach? Czy jest dostępna wystarczająca ilość informacji o stanie środowiska? Czy jest możliwość właściwego wykorzystania dostępnych informacji? Podejście biologiczne Jaki jest poziom znajomości losu środowiskowego zanieczyszczeń? Czy są dostępna istotne informacji o stanie środowiska? Jak zostaną wykorzystane, zinterpretowane i przedstawione dostępne dane? 13

ODDZIAŁYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ NA CZĘŚĆ NIEOŻYWIONĄ I OŻYWIONĄ ŚRODOWISKA Zanieczyszczenia (ksenobiotyki) Podstawowe właściwości ksenobiotyku Właściwości układu (zmienność, złożoność) emisja Środowisko nieożywione rozmieszczenia Woda powierzchniowa przemiany powietrze gleba woda gruntowa Osady denne pobieranie Biota metabolizm rozmieszczenie Los środowiskowy Biodostępność Toksykokinetyka i dynamika Los chemiczny Ekspozycja Ekspozycja wewnętrzna Skutki 14

BIOWZBOGACANIE TOKSAFENU (w Arktyce Kanadyjskiej) [CAS: 800-35-2] Element środowiska typ próbki Powietrze Śnieg Woda morska Zooplankton Tkanka mięśniowa dorsza arktycznego Tkanka pstrąga arktycznego Tran z foki pręgowanej Tran z beługi Tran z narwala Stężenie [ppb] (w przeliczeniu na mokrą masę) 0,0007 0,0009-0,002 0,0003 3,6 14-46 44-157 130-480 1380-5780 2440-9160 L.O. Reiersen; Local and Transboundary Pollutants, The Arctic: Environment, Preople, Policy. Harwood Acad. Publ., Amsterdam, 2000, str. 585 15

OGRANICZENIA PODEJŚCIA CHEMICZNEGO W MONITORINGU ZANIECZYSZCZEŃ CZĘŚCI ABIOTYCZNEJ ŚRODOWISKA konieczność wykorzystania złożonych procedur analitycznych i skomplikowanych przyrządów kontrolnopomiarowych brak informacji o wpływie zanieczyszczeń na organizmy żywe duży koszt prowadzonych badań uzyskiwanie jedynie wyrywkowego obrazu stanu środowiska bez uwzględnienia dynamiki zmian (ze względu na koszty) powierzchowna (często błędna) ocena biodostępności ksenobiotyków 16

OGRANICZENIA PODEJŚCIA CHEMICZNEGO W MONITORINGU ZANIECZYSZCZEŃ CZĘŚCI BIOTYCZNEJ ŚRODOWISKA wyniki pomiarów nie odzwierciedlają zjawiska pojemności środowiska w stosunku do zanieczyszczeń brak możliwości wykrycia i oznaczenia niektórych składników występujących w środowisku w śladowych ilościach praco- i czasochłonność realizacji zadań analitycznych wykrycie ksenobiotyków nie jest jednoznaczne ze stwierdzeniem toksyczności brak informacji o znaczeniu toksykologicznym bardzo małych dawek ksenobiotyków 17

ZWIĄZKI ENDOKRYNNE (ENDOCRINE DISRUPTING COMPOUNDS EDC S) An exogenous agent that interfaces with synthesis, secretion, transport, binding, action or elimination of natural hormones in the body that is responsible for the maintenance of homeostasis, reproduction or behavior. U.S. EPA Special Report on Environmental Endocrine Disruption: An effect assessment and analysis. EPA/630/R-96/012 (1997) Czynnik zewnętrzny (pozaustrojowy), który wpływa na: Syntezę, Wydzielanie, Transport, Wiązanie, Działanie, Eliminacje naturalnych hormonów w organizmie, które są odpowiedzialne za utrzymanie homeostazy, zachowanie organizmu i jego reprodukcję. 18

POTENCJAŁ ENDOKRYNNY Potencjał endokrynny różnych ksenobiotyków może być porównywany poprzez określenie stężenia równoważnikowego endokrynności (ang. Estrogen equivalent concetration -EEQ) EEQi = Ci EEFi EEQt = Σ EEQi gdzie: Ci stężenie danego ksenobiotyku EEF współczynnik endokrynności Wartości liczbowe współczynnika EEF wyrażają wzgledną endokrynność danego ksenobiotyku w stosunku do endokrynności ESTRADIOLU lub 17 ß-ESTRADIOLU. Właściwości endokrynne są określane za pomocą różnych biotestów (ER-CALUX, YES, E-screen transgenic zebrafish). 19

JAK JEST LICZBA ZWIĄZKÓW WYKAZUJĄCYCH WŁAŚCIWOŚCI ENDOKRYNNE? Znanych jest około 150 substancji chemicznych zaliczanych do grupy EDC związki endokrynne pochodzenia naturalnego: - FITOESTROGENY związki syntetyczne: - FARMACEUTYKI (środki antykoncepcyjne, syntetyczne sterydy ) 20

ZWIĄZKI WYKAZUJĄCE WŁAŚCIWOŚCI ENDOKRYNNE (estrogen - like activity) Szerokie spektrum związków chemicznych KSENOESTROGENY -Związki chlorowcoorganiczne (DDT, PCB ) - Metale ciężki (As, Cd ) -BisfenolA - Nonylofenole J. Węsiorska - Gądek, Ecohydrol. Hydrobiol., 6, 125 (2006) 21

EFEKTY BIOLOGICZNE DZIAŁANIA DIOKSYN (PCDD+PCDF) Efekty hormonalne (działanie endokrynne), Indukcja enzymu (cytochrom P4501A), Działanie rakotwórcze, Zakłócenia w reprodukcji. 22

LOS ŚRODOWISKOWY ZWIĄZKÓW ENDOKRYNNYCH Uzdatnianie wody do picia Ścieki komunalne i przemysłowe Depozycja atmosferyczna Odparowywanie Obszarowe źródła wód spływnych Sorpcja Pobieranie przez organizmy żywe i biowzbogacanie Sedymentacja Pobieranie przez rośliny Rozkład Frakcja rozpuszczalna Remobilizacja i depozycja Rozkład (mineralizacja) Frakcja osadu Ch. G. Campbell, S. E. Borglin, F. B. Green, A. Grayson, E. Wozei, W. T. Stringfellow, Chemosphere, 65, 1265-1280 (2006) Transport do wód gruntowych 23

PRZYKŁADY ZWIĄZKÓW ENDOKRYNNYCH ZWIĄZEK 17β-estradiol i 17 α-estradiol Estron Estriol 17 α-etynyloestradiol Testosteron Progesteron Dehydroepiandrosteron Lewonorgestrol Noretyndron Kortyzon Prednizon SKRÓT / AKRONIM Β-E2 i α-e2 E1 E3 EE2 Test Pg DHEA LNor Nore Cor Pd Estrogeny naturalne Estrogen, metabolit E2 Estrogen naturalny Syntetyczny estrogen ogólnie stosowany w łączonej profilaktyce antykoncepcyjnej Naturalny androgen Naturalny androgen UWAGI Androgen, precursor hormonów płciowych Syntetyczny progestagen powszechnie stosowany w antykoncepcji z zastosowaniem wyłącznie progestagenów Syntetyczny progestagen powszechnie stosowany w antykoncepcji z zastosowaniem wyłącznie progestagenów Glukokortykoid syntetyczny homolog kortyzonu Glukokortykoid syntetyczny homolog kortyzonu 24

BUDOWA STRUKTURALNA NATURALNYCH I SYNTETYCZNYCH ZWIĄZKÓW ENDOKRYNNYCH Naturalne 17β-estradiol (E2) MM 272.37 17α-estradiol (α-e2) MM 272.37 Estron (E1) MM 270.36 Estriol (E3) MM 288.37 Testosteron (Test) MM 288.4 Progesteron (Pg) MM 314.45 Kortyzon (Cor) MM 360.5 Dehydroepiandrosteron (DHEA) MM 288.42 Syntetyczne Noretyndron (Nore) MM 298.41 Lewonorgestrol (LNor) MM 312.44 17α-etynyloestradiol (EE2) MM 296.39 Prednizon (Pd) MM 358.43 E. Vulliet, J. B. Baugros, M. M. Flament-Waton, M. F. Grenier- Loustalot, Anal. Bioanal. Chem., 387, 2143-2151 (2007) 25

KLASYFIKACJA BIOLOGICZNYCH METOD ANALIZY I MONITORINGU METODY BIOLOGICZNE W ANALITYCE BIOMONITORING wskaźniki wizualne biologiczny system wczesnego ostrzegania wskaźniki składu gatunkowego wskaźniki retrospektywne analiza okrzemkowa analiza pyłkowa dendroanaliza wskaźniki prognostyczne zakwity wody sukcesje roślinności BIOANALITYKA analiza próbek materii ożywionej (biota) bioczujniki czujniki biopowinowactwa czujniki enzymatyczne czujniki tkankowe czujniki bakteryjne biotesty immunoanaliza wykorzystanie składników biologicznych jako elementu urządzeń analitycznych biosorbenty biokatalizatory biofiltry biokolumny bioreaktory 26

PRZYKŁADY ORGANIZMÓW WYKORZYSTYWANYCH JAKO WSKAŹNIKI EKSPOZYCJI NA ZWIĄZKI ENDOKRYNNE Salmo salar GATUNEK Rana pipiens Chrysemys picta Oncorhynchus mykiss Primephales promelas Cyprinodon variegates Danio rerio Brachydanio rerio Oryzias latipes Platichthys flesus Haliaeetus leucocephala Coturnix japonica Colinus virginianus Gallus domesticus Daphnia magna Tisbe battagliai NAZWA ZWYCZAJOWA Żaba lamparcia Żółw malowany Pstrąg tęczowy Ciernik promienisty Karpieniec zwyczajny Danio pręgowany Ryżówka japońska Stornia (flądra) Łosoś atlantycki Bielik amerykański Przepiórka japońska Przepiórka błękitna Kura domowa Rozwielitka Skorupiak morski Anomalie gonad ZMIANY WYWOŁYWANE PRZEZ ZWIĄZKI Indukcja witellogeniny Zakłócenia w rozrodzie, indukcja witellogeniny Anomalie gonad, zakłócenia w rozrodzie, indukcja witellogeniny Indukcja witellogeniny Anomalie gonad, zakłócenia w rozwoju fizjologicznym, indukcja witellogeniny i lucyferyny Anomalie gonad, Zakłócenia w reprodukcji Anomalie gonad, zakłócenia w rozwoju fizjologicznym, indukcja witellogeniny Zmiany białek warstwy promienistej, indukcja witellogeniny Skutki teratogenne i zakłócenia w reprodukcji Zmiany zachowań seksualnych, zakłócenia w rozwoju embrionu, zmiany w grubości skorupek jaj Zakłócenia w rozwoju embrionu, zmiany w grubości skorupek jaj Zakłócenia fizjologiczne i biochemiczne Zmiany w płodności i zakłócenia w szybkości rozwoju 27

PRZYKŁADY NIEKOMÓRKOWYCH BIOTESTÓW I BIOCZUJNIKÓW WYKORZYSTYWANYCH DO WYKRYWANIA ZWIĄZKÓW ENDOKRYNNYCH ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assays) ELRA (Enzyme-linked receptor assay) Endotect TM RIANA (River analysis) Biacore TM NAZWA BIOTESTU Bioczujniki (elektrochemiczne) SCCoR (Single cell coactivator recruitment) RBA (Microarray relative binding assay) MIERZONY SYGNAŁ Natężenie promieniowania świetlnego Natężenie promieniowania świetlnego Fluorescencja Fluorescencja Rezonans powierzchni plazmonu Wskaźnik fluorescencyjny Wskaźnik fluorescencyjny Spektrofotometr Spektrofotometr Fluorometr Fluorometr Detekcja promieniowania laserowego Multimetr Fluorometr Fluorometr DETEKTOR 28

PRZYKŁADY TESTÓW KOMÓRKOWYCH PRZEZNACZONYCH DO WYKRYWANIA ZWIĄZKÓW ENDOKRYNNYCH Nazwa zwyczajowa (handlowa) Rodzaj komórki Efekt wywoływany przez związki endokrynne E-SCREEN Yeast Estrogen Screen (YES) - łącznie z wariantami LYES i BLYES Analiza ER-lucyferazy z komórkami HEK 293 NA Ekspresja czułej na estrogen lucyferazy chemicznie aktywowanej (ER-CALUS ) IR-bio-amplifikacja MCF-7 komórki raka piersi Różnorakie (Sachcaromyces spp., Cryptococcus spp., Candida spp.) Ludzka nerka embrionalna (HEK) E. coli T47D Komórka raka gruczołu piersiowego Komórki ssaków proliferacja luminescencja kolorymetria luminescencja luminescencja luminescencja Funkcja komórkowa 29

TENDENCJE ZMIAN STĘŻENIA ZWIĄZKÓW CYNOORGANICZNYCH W ŚRODOWISKU I WZROST ŚWIADOMOŚCI O ICH WPŁYWIE NA ORGANIZMY ŻYWE Wzrost czułości i selektywność INFORMACJE ANALITYCZNE GFAAS CT / QFAAS CGC / FPD AED CGC / ICP-MS Zmiana stężenia związków cynoorganicznych w wodach przybrzeżnych (jednostki umowne) Zakaz stosowania TBT w farbach służących do malowania statków o długości poniżej 25 m Zatrucia ostryg i wpływ na życie biologiczne w środowisku Występowanie związków cynoorganicznych w wodach morskich i akumulacja w tkankach Oddz ssaków morskich iaływ anie zwią zków Występowanie związków cynoorganicznych w systemach wody wodociągowej i produktach używanych w gospodarstwach domowych Zjawisko maskulinizacji/feminizacji (ang. imposex) u organizmów żyjących w wodach przybrzeżnych i otwartym oceanie cyno orga nicz nych na orga nizm y żywe 1970 1980 1990 2000 CZAS 30

31

TERMINOLOGIA ANALITYCZNA PIĘTA ACHILLESOWA POLSKIEJ ANALITYKI Kto odpowiedzialny? nauczyciele akademiccy dwa języki: OFICJALNY ŻARGON (bo podobno łatwiej i szybciej się można porozumieć w laboratorium) marketing firm oferujących odczynniki, wyposażenie i sprzęt niski poziom wiedzy fachowej przedstawicieli bełkot w informatorach i ulotkach informacyjnych brak słowników analitycznych 32

koncentracja - stężenie PRZYKŁADY ekotoksykant - trucizna środowiskowa (ekotoksyna) materiały referencyjne materiały odniesienia kartridż z sorbentem pojemnik (pułapka sorpcyjna) próg (limit) detekcji (wykrywalności) granica wykrywalności (oznaczalności) impakt zanieczyszczeń oddziaływanie zanieczyszczeń odzywka detektora odpowiedz detektora kompartmentacja analitu rozmieszczenie analitu 33

PRZYKŁADY DATA MINING Techniki wydobywania (dodatkowych) danych (informacji) Na seminaria poświecone ZASTOSOWANIU STATYSTYKI I DATA MINING co roku zaprasza firma reprezentująca koncern o zasięgu globalnym oferująca programy statystyczne NIE POLECAM TYCH SEMINARIÓW! 34

ZAANGAŻOWANIE CZASOPISMA ANALITYKA forum dyskusyjne: www.malamut.pl/analityka.htm (zakładka język analityka) opracowanie TERMINOLOGIA PIĘTA ACHILLESOWA ANALITYKÓW 35

PUBLIKACJE POŚWIĘCONE PROBLEMATYCE POZOSTAŁOŚCI ZWIĄZKÓW CZYNNYCH BIOLOGICZNIE W ŚRODOWISKU Kot-Wasik A., Dębska J., Namieśnik J., Analytical techniques in studies of the environmental fate of pharmaceuticals and person-care products, Trends Anal. Chem., 26, 557-568 (2007) Wilga J., Kot-Wasik A., Namieśnik J., Comparison of extraction techniques of robenidine from poultry feed samples, Talanta, 73, 812-819 (2007) Kot-Wasik A., Dębska J., Wasik A., Namieśnik J., Determination of non-steroidal anti-inflammatory drugs in natural waters using off-line and on-line SPE followed by LC coupled with DAD-MS, Chromatographia, 64, 13-21(2006) Dąbrowska D., Kot-Wasik A., Namieśnik J. Pathways and analytical tools in degradation studies of organic pollutants. Crit. Rev. Anal. Chem., 35, 117-133 (2005) Dębska J., Kot-Wasik A., Namieśnik J., Determination of nonsteroidal antiinflammatory drug in water samples using liquid chromatography coupled with diode-array detector and mass spectrometry, J. Sep. Sci, 28, 2419-2426 (2005) Wilga J., Kot-Wasik A., Namieśnik J., Studies of human and veterinary drugs fate in environmental solid samples-analytical problems, J. Chromatogr Sci., 46, 601-608 (2008) Briciu R., Kot-Wasik A., Namieśnik J., Analytical challenges and recent advances in the determination of estrogens in water environment, J. Chromatogr Sci., w druku Kudłak B., Namieśnik J., Environmental fate of endocrine disrupting compounds - analytical problems and challenges,crit. Rev. Anal. Chem., 38, 242-258 (2008) 36

GRANT BADAWCZO-ROZWOJOWY Nowe standardowe procedury analityczne przeznaczone do badania poziomu zanieczyszczenia ekosystemów wodnych przez ksenobiotyki należące do grupy farmaceutyków i związków endokrynnych na okres: 2007-2009 UDZIAŁOWCY: Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie (kierownik: prof. I. Wojnowska-Baryła) Politechnika Śląska (kierownik: prof. I. Baranowska) Uniwersytet im. Adama Mickiewicza (kierownik: prof. J. Nawrocki) Uniwersytet Opolski (kierownik: prof. P. Wieczorek) Uniwersytet Mikołaja Kopernika (kierownik: prof. B. Buszewski) Politechnika Warszawska (Kierownik: prof. M. Jarosz Politechnika Gdańska (Kierownik: prof. J. Namieśnik) 37

KATEDRA CHEMII ANALITYCZNEJ http://www.pg.gda.pl/chem/katedry/analityczna/ analit.html Lista publikacji Wykłady prezentowane w czasie konferencji Kursy i szkolenia 38

KURSY I SZKOLENIA Kursy indywidualne "Na zamówienie" Wysokosprawna chromatografia cieczowa Wysokosprawna Chromatografia Cieczowa - poziom podstawowy Wysokosprawna Chromatografia Cieczowa - poziom zaawansowany Chromatografia Gazowa - poziom podstawowy Aspekty praktyczne wykorzystania Chromatografii Gazowej Przygotowanie próbek do analizy ABC techniki SPE Technika HPLC w analizie żywności Techniki łączone Kurs Kontrola i jakość wyników pomiarów analitycznych Biotesty w ocenie zanieczyszczenia środowiska 39

Ocena i kontrola jakości wyników pomiarów analitycznych Praca zbiorowa pod. red. P. Konieczki i J. Namieśnika ISBN: 978-83-204-3255-8 40

Nowe opracowanie (w języku angielskim) będzie wyposażone w CD z arkuszami kalkulacyjnymi. 41

KATEDRA CHEMII ANALITYCZNEJ 42

Dziękuję za uwagę! 43