OECD TG 107, OECD-Prüfrichtlinien für die Prüfung von Chemikalien, Abschnitt 1 (Physikalisch-chemische Eigenschaften) im Rahmen von „Verteilungskoeffizient (n-Oktanol/Wasser): Schüttelkolbenmethode“, d. h. Verteilungskoeffizient (n-Oktanol/Wasser): Schüttelkolbenmethode-Standard. Er wurde erstmals 1981 verabschiedet und 1995 aktualisiert. Es handelt sich nicht um einen Test zu gesundheitlichen Auswirkungen oder zur Ökotoxizität, sondern um einen Test zur Bestimmung physikalisch-chemischer Eigenschaften.
Der Verteilungskoeffizient (Kow oder P) ist ein Maß für die Gleichgewichtsverteilung einer Substanz zwischen der n-Oktanol- und der Wasserphase und wird üblicherweise als log Kow (log P) ausgedrückt. Dieser Parameter ist ein grundlegender Indikator für die Lipophilie des Stoffes und von entscheidender Bedeutung für die Bewertung des Bioakkumulationspotenzials, der Verteilung in der Umwelt sowie des toxikokinetischen Verhaltens.
OECD TG 107 ist ein Verfahren, das auf der direkten experimentellen Messung des Verteilungskoeffizienten basiert und insbesondere für Substanzen mit geringer bis mittlerer Lipophilie (etwa log Kow zwischen −2 und 4) geeignet ist. Das Grundprinzip des Tests lautet wie folgt:
- Die n-Octanol- und Wasserphase (in der Regel eine Pufferlösung) werden vorab gegenseitig gesättigt, um Störungen aufgrund ihrer gegenseitigen Löslichkeit zu vermeiden.
- Die Testsubstanz wird in der Wasserphase (oder in beiden Phasen) gelöst; anschließend wird n-Oktanol zugegeben.
- Das Gemisch wird geschüttelt, bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat (die Dauer hängt von der Substanz ab; in der Regel zwischen einigen Minuten und 24 Stunden).
- Nach Erreichen des Gleichgewichts werden die Phasen durch Zentrifugieren oder Absetzen getrennt.
- Die Konzentration der Testsubstanz in beiden Phasen wird mit einer validierten analytischen Methode (HPLC, GC, UV-VIS, LC-MS/MS usw.) bestimmt.
- Der Verteilungskoeffizient wird aus dem Verhältnis der Konzentrationen in den beiden Phasen berechnet: Kow = C(Oktanol) / C(Wasser).
- Zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit wird die Massenbilanz überprüft (wie viel von der ursprünglich zugesetzten Substanzmenge in beiden Phasen wiedergewonnen wird).
Die Messung wird in der Regel bei einer Temperatur von 25 °C ± 1 °C und in mindestens drei Parallelmessungen (Triplikaten) durchgeführt. Bei ionisierbaren Stoffen muss der pH-Wert kontrolliert werden, und gegebenenfalls muss der Verteilungsquotient (D) bei dem angegebenen pH-Wert angegeben werden.
Die in der Studie angegebenen grundlegenden Parameter sind:
- log Kow (log P) und der berechnete Kow-Wert
- Messtemperatur (°C)
- pH-Wert der Wasserphase und der verwendete Puffer
- Ausgangskonzentration der Prüfsubstanz und Gleichgewichtskonzentration in jeder Phase
- Schüttelzeit und Zeit bis zum Erreichen des Gleichgewichts
- Phasenverhältnis (Oktanol/Wasser-Volumenverhältnis) und Methode der Phasentrennung
- Verwendete analytische Methode, Nachweisgrenze und Wiederfindungsrate
- Massenbilanz (%) und Ergebnisse paralleler Messungen
- Reinheit und Stabilität
der Prüfsubstanz
- Daten zur Messunsicherheit und Wiederholbarkeit
Wozu dient der Test?
Die OECD-Testgattung 107 wird zu folgenden wissenschaftlichen und regulatorischen Zwecken durchgeführt:
- Direkte Messung der Lipophilie: Bestimmung der Fettlöslichkeit der Substanz und ihres Potenzials, Zellmembranen zu passieren
- Bewertung des Bioakkumulationspotenzials: Hohe log Kow-Werte können ein Hinweis auf eine Neigung zur Anreicherung in lebendem Gewebe sein (BCF-Schätzung)
- Vorhersage der Verteilung in der Umwelt: Vorhersage der Verteilung in Wasser, Boden, Sediment und Biota
- Toxikokinetische Bewertung: Vorhersage des Absorptions-, Verteilungs-, Metabolismus- und Ausscheidungsverhaltens
- Auswertung weiterer physikalisch-chemischer Daten: Bewertung des Verbleibs in der Umwelt unter Einbeziehung von Daten zur Wasserlöslichkeit und Adsorption (Koc)
- Unterstützung regulatorischer Unterlagen: Verwendung bei Umweltrisikobewertungen im Rahmen von REACH, Pflanzenschutzmitteln, Bioziden, Arzneimitteln und Kosmetika
- Einstufung und Kennzeichnung: Verwendung bei der Einstufung der Umweltgefährlichkeit in bestimmten regulatorischen Rahmenwerken
- Modellierungsinput: Verwendung als log Kow-Parameter in Umweltverbleibs- und Transportmodellen
- Qualitätskontrolle: Überwachung der Konsistenz des Lipophilieverhaltens von Stoffen in Produktionsprozessen
OECD TG 107 liefert bei hochlipophilen Stoffen und Tensiden möglicherweise keine zuverlässigen Ergebnisse; in diesen Fällen kommen die Methoden OECD TG 123 (Slow-Stirring) oder für Screening-Zwecke OECD TG 117 (HPLC) zum Einsatz. Die Ergebnisse sollten unter Berücksichtigung der chemischen Struktur, des Ionisationszustands, der Wasserlöslichkeit und anderer physikalisch-chemischer Eigenschaften der Substanz interpretiert werden.
Als Nano-Test führen wir Partitionskoeffizientenmessungen gemäß OECD TG 107 im Rahmen unserer akkreditierten Laborinfrastruktur und unseres Qualitätsmanagementsystems mit wissenschaftlicher Sorgfalt durch. Unser Leistungsumfang umfasst Folgendes:
Anwendbarkeit und Validierung der Methode
- Bewertung der Anwendbarkeit von TG 107 anhand des log Kow-Bereichs, der Oberflächenaktivität, der Löslichkeit und der Ionisierungseigenschaften der Testsubstanz
- In Fällen, in denen die Methode nicht anwendbar ist, Empfehlung und Begründung der Alternativen TG 123 (Slow-Stirring) oder TG 117 (HPLC)
- Auswahl, Kalibrierung und Validierung der analytischen Messmethode (HPLC, GC, UV-VIS, LC-MS/MS)
- Validierung der Methode: Linearität, Genauigkeit, Wiederfindbarkeit, Wiederholbarkeit und Zwischenwiederholbarkeit
- Bewertung und Berichterstattung der Messunsicherheit
Für Informationen zur Anwendbarkeit der Methode, zur Phasenaufbereitung und Gleichgewichtsstrategie, zur Auswahl der analytischen Methode, zu den Probenannahmekriterien, zum Testzeitplan und zu den Berichtsprozessen für Ihre Partitionskoeffizienten-Messungen im Rahmen der OECD TG 107 können Sie sich gerne an Nano-Test wenden.