Tobias Schmidt

• The novel refrigerant 2,3,3,3‐tetrafluoropropene (HFO‐1234yf) as well as the novel foam blowing and precision cleaning agent trans‐1‐chloro‐3,3,3‐trifluoropropene (trans‐HCFO‐1233zd) are both chlorofluorocarbon replacements with low GWPs and a short atmospheric life time. Whereas the hydrofluoroolefin HFO‐1234yf has no negative effect on stratospheric ozone due to the lack of chlorine in its structure, the hydrochlorofluoroolefine trans‐HCFO‐1233zd exhibits a very low potential for ozone depletion (ODP). This is approximately 100 times lowerThe novel refrigerant 2,3,3,3‐tetrafluoropropene (HFO‐1234yf) as well as the novel foam blowing and precision cleaning agent trans‐1‐chloro‐3,3,3‐trifluoropropene (trans‐HCFO‐1233zd) are both chlorofluorocarbon replacements with low GWPs and a short atmospheric life time. Whereas the hydrofluoroolefin HFO‐1234yf has no negative effect on stratospheric ozone due to the lack of chlorine in its structure, the hydrochlorofluoroolefine trans‐HCFO‐1233zd exhibits a very low potential for ozone depletion (ODP). This is approximately 100 times lower than the ozone depletion potential of precursor compounds such as 1,1,2‐trichloro‐1,2,2‐trifluoroethane (CFC‐113). Principle aims of this thesis were to investigate the unknown metabolism of the new solvent trans‐HCFO‐1233zd and to further investigate a possible biotransformation based toxicity of HFO‐1234yf observed in rabbits. Therefore study specimens of different in vitro and in vivo studies with trans‐HCFO‐1233zd and HFO‐1234yf were analyzed for metabolites using 19FNMR spectroscopy, LC‐MS/MS spectrometry and GC/MS spectrometry. Metabolites were identified by comparison with purchased or synthesized standard substances. Excretion kinetics of the predominant metabolites were determined by LC‐MS/MS quantification,inorganic fluoride was determined by potentiometry. Moreover cytochrome P‐450 2E1 and 3A4 liver enzyme activities were measured in a multi‐exposure study with HFO‐1234yf. ...…
• Das neue Kühlmittel 2,3,3,3‐Tetrafluoropropen (HFO‐1234yf) und das neue Treib‐ und Reinigungsmittel trans‐1‐Chlor‐3,3,3‐trifluorpropen (trans‐HCFO‐1233zd) sind Chlorfluorkohlenstoff‐Ersatzstoffe mit sehr geringem Treibhauspotenzial und kurzer atmosphärischer Lebensdauer. Während HFO‐1234yf keinerlei negative Auswirkungen auf den Abbau der Ozonschicht hat, schädigt trans‐HCFO‐1233zd diese aufgrund eines Chloratoms in seiner Struktur. Durch die erhöhte Abbaurate von trans‐HCFO‐1233zd in niedrigeren Luftschichten, wird im Vergleich zu seinenDas neue Kühlmittel 2,3,3,3‐Tetrafluoropropen (HFO‐1234yf) und das neue Treib‐ und Reinigungsmittel trans‐1‐Chlor‐3,3,3‐trifluorpropen (trans‐HCFO‐1233zd) sind Chlorfluorkohlenstoff‐Ersatzstoffe mit sehr geringem Treibhauspotenzial und kurzer atmosphärischer Lebensdauer. Während HFO‐1234yf keinerlei negative Auswirkungen auf den Abbau der Ozonschicht hat, schädigt trans‐HCFO‐1233zd diese aufgrund eines Chloratoms in seiner Struktur. Durch die erhöhte Abbaurate von trans‐HCFO‐1233zd in niedrigeren Luftschichten, wird im Vergleich zu seinen Vorgängersubstanzen (z.B. 1,1,2‐Trichlor‐1,2,2‐trifluorethan, CFC‐113) jedoch ein weitaus geringerer Ozonabbau in der Stratosphäre gewährleistet. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Metabolismus von HFO‐1234yf und trans‐HCFO‐1233zd in In‐vitro‐ und In‐vivo‐Versuchen charakterisiert. Hierfür wurde das gewonnene Probenmaterial mittels 19F‐NMR‐Spektroskopie, LC‐MS/MS‐Spektrometrie und GC/MSSpektrometrie auf Fluor‐Metabolite untersucht und diese durch Vergleichsmessungen mit Standardsubstanzen identifiziert. Die Quantifizierung der Hauptmetabolite und des anorganischen Fluorids in Urin und Plasma erfolgte mittels LC‐MS/MS‐Analyse bzw. mittels Potentiometrie. In einer Mehrfachexpositionsstudie mit HFO‐1234yf wurde zudem die Aktivität der Cytochrom‐P450‐Enzyme 3A4 und 2E1 in gewonnenem Leber‐ und Herzgewebe ermittelt. ...…