Microbial Degradation of Ritalinic Acid and Piracetam: Isolation of Novel Strains and First Insights into Their Metabolism
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ D ] doktorant
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
PL Biodegradacja kwasu ritalinowego i piracetamu: izolacja nowych szczepów oraz próba określenia ich metabolizmu
angielski
- piracetam
- ritalinic acid
- nootropic drugs
- biodegradation
- stable metabolites
- piracetam
- kwas ritalinowy
- leki nootropowe
- biodegradacja
- stabilne metabolity
EN The current state of knowledge on nootropic drugs use, occurrence in the environment, toxicity and removal methods is still insufficient. The literature on methylphenidate, modafinil and piracetam was summarised in publication 1 (P1), their limitations were highlighted and future research directions for their monitoring in the environment were indicated. This Ph.D. thesis aimed to determine the biodegradation potential of piracetam and ritalinic acid (human metabolite of methylphenidate) by environmental strains, with evaluation of their metabolic pathways. For the first time, it has been shown that both compounds were used by bacteria as the sole source of carbon. In P2, the mass balance of 14C-labeled piracetam was presented. Despite its complete degradation, up to 60% of piracetam was transformed by bacteria into metabolites which do not undergo further transformation. In P3 it was established that ritalinic acid (RA) is easily biodegradable by bacteria. The metabolic pathway of RA for the Nocardioides sp. MW5 was described in P4. The structure of the new compound - stable imidazole-based alkaloid produced during RA degradation has been described.
PL Od niedawna leki nootropowe są wykrywane w ściekach, a informacje na temat ich zażywania, występowania w środowisku, toksyczności i metod usuwania są znikome. Obecny stan wiedzy na temat metylofenidatu, modafinilu i piracetamu wraz ze wszystkimi ograniczeniami podsumowano w publikacji 1 (P1), wskazując przyszłe kierunki badań nad monitorowaniem nootropików w środowisku. Celem pracy było określenie biodegradacji piracetamu i kwasu ritalinowego (ludzkiego metabolitu metylofenidatu) przez szczepy środowiskowe, wraz z próbą określenia ich szlaków metabolicznych. Po raz pierwszy wykazano, że oba związki są wykorzystywane przez bakterie jako jedyne źródło węgla. W P2 przedstawiono bilans masowy znakowanego izotopowo 14C-piracetamu. Pomimo całkowitej biodegradacji piracetamu, aż 60% tego związku jest przekształcane przez bakterie nieulegające dalszym przemianom metabolity. W P3 wykazano, że kwas ritalinowy (RA) jest łatwo biodegradowany przez różne bakterie, a w P4 opisano jego szlak metaboliczny dla szczepu - Nocardioides sp. MW5. Zidentyfikowano strukturę nowego związku powstającego podczas degradacji RA - alkaloidu na bazie imidazolu.
119
nauki przyrodnicze
nauki chemiczne
DrOIN 2069
brak uprawnień do pobrania pliku
biblioteka
Małgorzata Barańska
Kraków, Polska
01.03.2020
polski
brak uprawnień do pobrania pliku
biblioteka
Urszula Guzik
Katowice, Polska
05.03.2020
polski
brak uprawnień do pobrania pliku
biblioteka
rozprawa doktorska
Poznań, Polska
16.07.2020
Rada Dyscypliny Nauki Chemiczne Politechniki Poznańskiej
doktor nauk ścisłych i przyrodniczych w dyscyplinie: nauki chemiczne