Degradationswege

Degradationswege bezeichnet in der Chemie, Umweltchemie und Pharmakologie die verschiedenen Pfade, über die Substanzen im Verlauf ihrer Zersetzung oder Umwandlung verlaufen. Sie umfassen abiotische Prozesse (nicht-biologische) wie Hydrolyse, Oxidation und Photolyse sowie biotische Prozesse wie Biodegradation, biochemische Transformationen und enzymatische Reaktionen. Oft treten mehrere Wege gleichzeitig auf; Zwischenprodukte können weiter degradiert oder mineralisiert werden.

In der Umweltforschung spielen Degradationswege eine zentrale Rolle für den Umweltverbleib chemischer Substanzen wie Pestizide, Industriechemikalien oder Arzneimittel. Transformation kann zu weniger oder teils höher toxischen Produkten führen. Mikrobielle Aktivitäten, Lichtenergie und chemische Bedingungen bestimmen Geschwindigkeit und Wegführung. Mineralisierung beschreibt die vollständige Umwandlung in Kohlendioxid, Wasser und anorganische Ionen, während Zwischenprodukte oft weiter degradiert.

In Systemen des menschlichen Körpers bestimmen Degradationswege die Ausscheidung von Medikamenten. Typisch werden Substanzen durch Phase-I-Reaktionen wie Oxidation, Hydrolyse oder Reduktion modifiziert und anschließend in Phase-II-Reaktionen konjugiert (z. B. Glucuronidierung, Sulfatierung), wodurch sie wasserlöslich und ausscheidbar werden. Nicht-enzimatische oder Umweltfaktoren können ebenfalls eine Rolle spielen.

Die Untersuchung von Degradationswegen umfasst experimentelle Identifikation von Zwischenprodukten, Reaktionskinetik und Modellierung. Diese Informationen unterstützen Risikoabschätzung, Umweltmonitoring, Remediation und die Entwicklung stabilerer Substanzen.