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Natriumbicarbonat, auch bekannt als Backpulver oder Bicarbonat von Soda, ist ein lösliches geruchloses Ethanol - auch Ethylalkohol, Getreidealkohol oder einfach Alkohol genannt - ist eine chemische Verbindung mit der Formel C2H6O. Es ist eine klare, farblose Flüssigkeit und löst sich leicht in Wasser und anderen organischen Verbindungen. Es wird auf natürliche Weise durch Fermentation von Zuckern durch petrochemische Prozesse oder durch Hefen hergestellt. Es kommt in überreifen Früchten vor und wurde auch im Weltraum in interstellaren Wolken nachgewiesen. [1,2]
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Seit Jahren bemühen sich Chemiker der Wirkstoffentdeckung, einen Prozess zu rationalisieren, der die Wirksamkeit eines Wirkstoffs auf das 2000-fache steigern kann: die „magische Methylierung“. Die Reaktion fegt einzelne Wasserstoffatome aus und ersetzt sie durch Methylgruppen. Dadurch wird das Wirkstoffmolekül so umgestaltet, dass es leichter mit seinen biologischen Zielen interagieren kann. Aber dieses Kunststück auszuführen ist so schwierig, dass nur wenige Forscher es überhaupt versuchen. Jetzt berichtet ein Team von Chemikern, dass es einen neuen Katalysator geschaffen hat, der diesen empfindlichen Austausch mit Leichtigkeit an einer Vielzahl von arzneimittelähnlichen Molekülen durchführt. Dieser Fortschritt könnte zu neuartigen Behandlungen für alles führen, von Krebs bis zu Infektionskrankheiten. "Dieses Papier ist einfach umwerfend", sagt Tim Cernak, ein organischer Chemiker an der Universität von Michigan, Ann Arbor, der nicht an der Forschung beteiligt war. Der neue Katalysator verwaltet die Reaktion in einem einfachen Schritt - eine enorme Verbesserung gegenüber früheren mehrstufigen Methoden, die teuer und zeitaufwändig waren. "Dies ist der Wunsch jedes Drogenjägers", sagt Cernak. "Es ist wirklich eine Traumreaktion." Um den Traum zu verstehen, ist es hilfreich zu wissen, wie Chemiker Arzneimittelmoleküle aufbauen, erklärt M. Christina White, eine organische Chemikerin an der Universität von Illinois, Urbana-Champaign. Die meisten Arzneimittelmoleküle enthalten ein Gerüst aus Kohlenstoffatomen, die als Stab oder Ring geformt sind, wobei an jedem Kohlenstoff mehrere Wasserstoffatome hängen. Chemiker fungieren als molekulare Chirurgen, die bestimmte Kohlenstoff- oder Wasserstoffatome herausschneiden und durch Sauerstoff- oder Stickstoffatome ersetzen. Wenn Forscher eine magische Methylgruppe hinzufügen möchten (die aus einem Kohlenstoffatom besteht, das an drei Wasserstoffatome gebunden ist), müssen sie häufig von vorne beginnen und ein neues Skelett von Grund auf neu aufbauen. White wollte einen Weg finden, um am Ende des Arzneimittelbildungsprozesses eine Methylgruppe hinzuzufügen. Dazu musste sie jeweils eine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung (CH) chirurgisch abschneiden, ohne das andere Dutzend oder mehr CH-Bindungen im Molekül zu spalten. CH-Bindungen gehören zu den stärksten in organischen Molekülen, was es schwieriger macht, nur eine Bindung anzuvisieren, ohne andere zu beeinflussen, sagt White. Die Natur baut und formt Moleküle „auf ganz andere Weise“ um, sagt White. Chemische Veränderungen werden mit großen, komplexen Enzymen durchgeführt, die Kohlenwasserstoffgerüste erfassen, sodass nur eine CH-Bindung bis zur katalytischen Stelle des Enzyms reicht - dem Punkt, an dem eine Reaktion stattfindet. Jedes Enzym arbeitet jedoch typischerweise nur mit einem bestimmten Molekül. "Wenn ich an einem anderen Molekül arbeiten möchte, brauche ich ein neues Enzym", sagt White. "Wir wollen [ein Reagenz, das] genauso selektiv, aber allgemein ist." Um einen solchen Katalysator zu finden, entwickelten White und der damalige Doktorand Mark Chen 2007 eine schneeflockenförmige Verbindung mit einem Eisenatom im Zentrum, das den gewünschten Stellen in arzneimittelähnlichen Molekülen Sauerstoffatome hinzufügte. Der Katalysator könnte so selektiv wie ein Enzym wirken. Aber es funktionierte einfach nicht bei vielen molekularen Strukturen oder neben einem Stickstoffatom, wie es in Wirkstoffmolekülen üblich ist. Aber das Team von White blieb dran. 2015 entwickelten sie und ihre Kollegen eine Reihe von Bedingungen, die es dem Eisenkatalysator und einer Variante ermöglichten, arzneimittelähnlichen Molekülen Sauerstoffatome hinzuzufügen. Und 2019 entwickelten sie einen ähnlichen Katalysator auf Manganbasis, der den Sauerstoff-Wasserstoff-Austausch an arzneimittelähnlichen Molekülen durchführte, die Stickstoff und andere übliche Zusätze enthielten. Das war aber nur der erste Schritt. Das Team von White berichtet nun, dass es chemische Additive entwickelt hat, die diesem neuesten Katalysator helfen, den „magischen Methyl“ -Prozess abzuschließen. Nachdem ein Wasserstoff durch einen Sauerstoff ersetzt wurde, stiehlt er eine Methylgruppe aus einem als Trimethylaluminium bekannten Reagenz und setzt sie an die Stelle von Sauerstoff ein. Das Team von White führte diese molekulare Operation an 41 verschiedenen Kohlenwasserstoffen durch, darunter 16 gängige drogenähnliche Gerüste, berichten die Forscher heute in Nature. Das Ergebnis, sagt White, ist, dass dieses Reagenz es Drogenjägern jetzt einfach und billig macht, „magische Methyl“ -Gruppen in ihre Moleküle einzufügen. "Wir hoffen, dass viel mehr Medikamente mit dem magischen Methyl-Effekt entdeckt werden", sagt White. Dies könnte "auf ganzer Linie" bei der Wirkstoffforschung helfen, sagt David Rees, wissenschaftlicher Leiter von Astex Pharmaceuticals. Wenn die Zugabe einer Methylgruppe die Wirksamkeit eines Arzneimittels erhöht, können Ärzte ihren Patienten möglicherweise weniger Arzneimittel verabreichen. Das könnte die Sicherheit verbessern und Nebenwirkungen reduzieren.
Nach einer neuen Regel, die am Montag, dem 23. März 2020, in Kraft tritt, müssen Eigentümer und Betreiber stationärer Quellen dem Bundesamt für chemische Sicherheit und Gefahrenuntersuchung (CSB) qualifizierte unbeabsichtigte Freisetzungen gefährlicher Stoffe in die Umgebungsluft melden. Während viele Unternehmen derzeit mit der Abwicklung von Operationen und der Logistik im Zusammenhang mit der Coronavirus-Pandemie beschäftigt sind, wird die Einhaltung der Vorschriften auch in Zukunft erwartet. Wichtig ist jedoch, dass in der Präambel des CSB zu der neuen Regel eine Nachfrist von einem Jahr ab dem Datum des Inkrafttretens der Regel festgelegt ist, innerhalb derer keine Verstöße gegen die Meldung zur Durchsetzung weitergeleitet werden, wenn keine Kenntnis von der Meldung vorliegt. Der Umfang dieser Berichtspflicht hängt davon ab, ob eine Berichterstattung an das National Response Center (NRC) ebenfalls erforderlich ist und durchgeführt wurde. Für bestimmte versehentliche Freisetzungen kann eine detaillierte Berichterstattung an das CSB erforderlich sein. Wenn dem NRC jedoch bereits ein Freigabebericht gemäß dem Bundesgesetz über umfassende Reaktion, Entschädigung und Haftung (CERCLA) vorgelegt wurde, muss eine Einrichtung nur die NRC-Identifikationsnummer beim CSB einreichen. Wer ist der CSB? Das CSB ist eine unabhängige Bundesbehörde, die durch die Änderungen des Clean Air Act von 1990 (CAA) gegründet wurde und mit der Untersuchung industrieller chemischer Unfälle beauftragt ist. Das CSB berichtet über seine Ergebnisse zur Ursache der Freisetzung von Chemikalien und gibt Empfehlungen an Einrichtungen und Bundesbehörden wie die Environmental Protection Agency (EPA) und die Arbeitsschutzbehörde (OSHA) ab, um die Wahrscheinlichkeit und die Folgen einer unbeabsichtigten Freisetzung zu verringern in der Zukunft. Das CSB veröffentlichte seine endgültige Regelung zur Meldung von unbeabsichtigten Freisetzungen, die mit 40 CFR kodifiziert ist Teil 1604, im Februar 2020, und die Regel trat am 23. März 2020 in Kraft. Welche Art der Freigabe muss dem CSB gemeldet werden? Jede unbeabsichtigte Freisetzung, die zum Tod, zu schweren Verletzungen (dh zum Krankenhausaufenthalt) oder zu Sachschäden an oder außerhalb der stationären Quelle führt, die auf mindestens 1,000,000 USD geschätzt werden, muss gemeldet werden. Es folgen wichtige Definitionen: ● Eine „unbeabsichtigte Freisetzung“ ist „eine unerwartete Emission eines regulierten Stoffes oder eines anderen extrem gefährlichen Stoffes aus einer stationären Quelle in die Umgebungsluft“. ● „Geregelte Stoffe“ und „extrem gefährliche Stoffe“ umfassen die in CAA Section 112 (r) (3), 42 USC aufgeführten Stoffe § 7412 (r) (3) und die dazugehörige Verordnung, 40 CFR § 68.130 sowie alle anderen Substanzen, die zum Tod, zu schweren Verletzungen oder zu erheblichen Sachschäden führen können. ● „Umgebungsluft“ umfasst „jeden Teil der Atmosphäre innerhalb oder außerhalb einer stationären Quelle“. ● „Stationäre Quellen“ umfassen „alle Gebäude, Strukturen, Ausrüstungen, Anlagen oder stoffemittierenden stationären Aktivitäten, die derselben Industriegruppe angehören und sich auf einem oder mehreren zusammenhängenden Grundstücken befinden, die unter der Kontrolle derselben Person stehen ( oder Personen unter gemeinsamer Kontrolle), von denen eine versehentliche Freisetzung eintreten kann. “ Wann ist eine Berichterstattung an das CSB erforderlich? Im Allgemeinen muss ein Eigentümer oder Betreiber dem CSB innerhalb von acht Stunden nach der versehentlichen Freigabe einen Bericht vorlegen. Wenn in einer Einrichtung jedoch eine meldepflichtige Menge eines gefährlichen Stoffes freigesetzt wird, die dem NRC bereits nach Bedarf gemeldet wurde, muss die Einrichtung die NRC-Identifikationsnummer nur innerhalb von 30 Minuten nach Übermittlung eines Berichts an das NRC an das CSB melden. Welche Informationen müssen in einem Bericht enthalten sein? Sofern dies nicht bereits dem NRC gemeldet wurde, müssen dem CSB die folgenden Informationen gemeldet werden: • Name und Kontaktinformationen des Eigentümers oder Betreibers; • Name und Kontaktinformationen der Person, die den Bericht erstellt; • die Standortinformationen und die Identifikationsnummer der EPA-Einrichtung; • die ungefähre Zeit der unbeabsichtigten Freisetzung; • eine kurze Beschreibung der unbeabsichtigten Freisetzung; • eine Angabe, ob die unbeabsichtigte Freisetzung einen (1) Brand zur Folge hatte; (2) Explosion; (3) Tod; (4) schwere Verletzung; oder (5) Sachschaden; • den Namen des freigesetzten gefährlichen Stoffes (der freigesetzten gefährlichen Stoffe) sowie die CAS-Nummer (Chemical Abstract Service) oder andere geeignete Kennungen; • die Höhe der Freisetzung, falls bekannt; • die Anzahl der Todesfälle, falls bekannt; • die Anzahl schwerer Verletzungen, falls bekannt; • geschätzter Sachschaden an oder außerhalb der stationären Quelle; an • ob die unbeabsichtigte Freilassung zu einem Evakuierungsbefehl geführt hat, der sich auf Mitglieder der Öffentlichkeit und andere auswirkt, und, falls bekannt, Informationen über den Umfang des Evakuierungsbefehls Wie muss eine CSB-Berichterstattung eingereicht werden? Berichte sind per E-Mail an report@csb.gov oder telefonisch unter (202) 261-7600 zu erstellen. Können dem CSB gemeldete Informationen überarbeitet werden? Ja. Ein Eigentümer oder Betreiber kann einen Bericht an das CSB per E-Mail an report@csb.gov oder per Brief an das CSB 1750 Pennsylvania Ave. überarbeiten oder aktualisieren. NW, Suite 910, Washington, DC 20006, innerhalb von 30 Tagen nach Übermittlung des ersten Berichts an das NRC oder CSB. Ein Update kann auch bis zu 90 Tage nach Einreichung eines ersten Berichts eingereicht werden. In der E-Mail oder im Schreiben muss jedoch erläutert werden, warum der überarbeitete Bericht nicht innerhalb der ersten 30 Tage hätte bereitgestellt werden können. Gibt es eine Nachfrist für die Durchsetzung? Ja.
