Charakterisierung der gebundenen Rückstände des Fungizids Cyprodinil (UBC)
Projektlaufzeit: 2001-2002
Leitung:
Dr. rer nat. Burkhard Schmidt
Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schäffer
Bearbeitung:
Auftraggeber:
Förderung durch DFG
Hintergrund:
Pflanzliche Zellkulturen stellen ein Versuchssystem dar, in dem sich Aufnahme und Metabolisierung von Xenobiotika in Pflanzen unter definierten und kontrollierten Bedingungen untersuchen lassen. Die übereinstimmende genetische und somit enzymatische Ausstattung der Zellen im Vergleich zur gesamten Pflanze bedingt eine gute qualitative Übereinstimmung der beobachteten Abbau- und Umsetzungsreaktionen. Zur Aufklärung von Schicksal und Verbleib des Fungizids Cyprodinil in Pflanzen wurde in diesem Projekt ein Testsystem aus Weizenzellen eingesetzt.Analog zu den Studien zum Metabolismus von Cyprodinil in ganzen Weizenpflanzen wurde zunächst die Verteilung der Substanz im untersuchten System mit Hilfe der Radiotracertechnik untersucht. Zur Charakterisierung der bei den Extraktions- und Aufschlussprozeduren erhaltenen gelösten Rückstände sowie zur Identifizierung von Metaboliten werden verschiedene chromatographische Verfahren eingesetzt.
In einem zweiten Schritt wurde 13C-Cyprodinil in einer Zellkultur inkubiert, deren 13C-Gehalt durch mehrere Wachstumszyklen in einem 12C-Glukose enthaltenden Nährmedium von 1,4 auf etwa 0,1% abgereichert werden konnte. Somit können einerseits hochauflösende Flüssig-NMR-Spektren ausgewählter Extrakte als auch Festkörper-NMR-Spektren der unlöslichen Rückstände mit einem wesentlich verbesserten Signal/Rausch-Verhältnis aufgenommen werden. Die hierbei erhaltenen 13C-Signale erlauben in Kombination mit den Ergebnissen der radioanalytischen Messungen prinzipiell eine Unterscheidung verschiedener Metabolite des Cyprodinils und liefern darüber hinaus Hinweise auf die Art der Bindung der Substanz an verschiedene Fraktionen der Zellmatrix, wie etwa das Lignin.