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Inhalt der vorliegenden Arbeit ist die epidemiologische Analyse des Verlaufs der BVD-Bekämpfung in Thüringen in den Jahren 2011 bis 2013 auf Grundlage der BVDV-Verordnung und die Ermittlung von potentiellen Risikofaktoren auf die Länge eines BVDV-Geschehens in BVDV-positiven Herden des Jahres 2011. Ziel der Studie war zudem die Identifizierung relevanter Einflussfaktoren, die zum Abbrechen von Infektionsketten in Rinderbeständen mit BVDV-Infektionen führen, um daraus Empfehlungen für effektive Bekämpfungsmaßnahmen auf Herdenebene ableiten zu können. Im Rahmen einer Fall-Kontroll-Studie wurden durch epidemiologische Befragung von Rinderhaltern mittels strukturierter Fragebögen sowie durch epidemiologische Untersuchungen über die Hi-Tier-Datenbank Parameter zur Herdenstruktur, zum Management, zur BVDV-Bekämpfung und zu Tiergesundheitsparametern erhoben. Die Studie bezog sich auf Rinderhaltungen mit nachgewiesener BVDV-Infektion im Jahr 2011 mit eigener Reproduktion und einer Herdengröße ab 50 Rindern. Die Auswertung der Einflussfaktorenanalyse erfolgte deskriptiv und durch verschiedene multiple logistische Regressionsmodelle. Zudem sind durch Expertenbefragungen auf Grundlage von epidemiologischen Fragebögen von Amtstierärzten und Tierärzten von Rindergesundheitsdiensten Probleme im Vollzug der BVDV-Verordnung ermittelt worden, die statistisch deskriptiv ausgewertet wurden. Zusätzlich erfolgte durch die befragten Tierärzte eine Bewertung von Risikofaktoren für eine BVD-Virusverbreitung zwischen Rinderbeständen und innerhalb einer betroffenen Herde sowie zur Einschätzung von Impfindikationen gegen BVDV. Im Rahmen des bundesweiten obligatorischen Bekämpfungsprogramms sind in Thüringen in den Jahren 2011 insgesamt 656, 2012 gesamt 218 und 2013 130 PI-Tiere detektiert worden. Dabei war eine Absenkung der PI-Tierprävalenz von 0,35 % im ersten Pflichtbekämpfungsjahr auf 0,09 % im Jahr 2013 zu verzeichnen. Zudem konnte die Herdenprävalenz im Vergleich der Jahre 2011 und 2013 von 3,23 % auf 1,25 % vermindert und eine Absenkung der Neuinfektionsrate auf Herdenebene von 1,9 % im Jahr 2011 auf 0,6 % im Jahr 2013 verzeichnet werden. Bezüglich der Herdenstruktur und des Herdenmanagement hatten Rinderherden mit mehr als 200 Tieren über 24 Monate (p = 0,02434) und mit mehr als 500 Rindern über 24 Monate (Vollmodell 1 Pr = 0,0071; reduziertes Modell 1 Pr = 0,00061), Milchviehherden (p = 0,0183) und Herden im gemischten Haltungssystem (p = 0,0272; reduziertes Modell 2 Pr = 0,0292) ein höheres Risiko lang andauernden BVDV-Infektionen ausgesetzt zu sein als kleinere Herden (bis 200 Rinder über 24 Monate) und Mutterkuhherden. Zudem spielt die Art der Aufstallung von Saugkälbern eine Rolle. Hier zeigte eine Haltung in Gruppen bzw. kombiniert als Einzel- und Gruppenhaltung ein höheres BVD-Risiko gegenüber der Einzeltieraufstallung (p = 0,00463; Vollmodell 3 Pr = 0,0104; reduziertes Modell 3 Pr = 0,0059). In ähnlicher Weise erwies sich die grundsätzlich getrennte Haltung des Kalbes vom Muttertier (p = 0,01736) als auch die getrennte Haltung von niedertragenden Kühen und Kälbern (Vollmodell 2 Pr = 0,0429) als Risikofaktor. Betriebe mit bestandseigenem Besamungstechniker (p = 0,0401) wiesen ein höheres Risiko für andauernde BVDV-Infektionsgeschehen auf, insbesondere bei Durchführung anderweitiger Tätigkeiten des Besamungstechnikers im BVDV-positiven Bestand (p = 0,0028) ebenso wie Rinderhalter, die männliche Kälber ab dem 14. Lebenstag verkauften (p = 0,048). Der Tierhandel mit den Faktoren \"Anzahl an Zukaufstieren\", \"Anzahl an Herkunftsbeständen\" und \"Zukauf tragender Tiere\" zeigte einen tendenziellen Einfluss. Hier bedarf es weitergehender Untersuchungen. Parameter der Tiergesundheit wie Standzeiten von PI-Tieren, BVDV-Untersuchungen vor 2011, Impfungen gegen BVDV bzw. der BHV1-Status zeigten keinen Einfluss auf ein BVDV-Herdengeschehen. Die Befragung von Amtstierärzten Thüringens sowie von Tierärzten der beteiligten Rindergesundheitsdienste Deutschlands zeigte Probleme im Vollzug der BVDV-Verordnung auf. Die befragten Experten wiesen auf die teilweise fehlende Motivation der Landwirte, den Status \"BVDV-unverdächtiger Bestand\" anzustreben, und auf Probleme zur Durchsetzung der Entfernung von PI-Tieren und der Umsetzung von Biosicherheitsmaßnahmen hin. Desweiteren werden von ihnen die Unterbindung bzw. Beschränkung des Handels mit tragenden Rindern zur Verhinderung der Verbreitung von BVDV-Virus über unerkannte PI-Feten, eine serologische Überwachung von BVDV-freien Beständen über ungeimpfte Jungtiere und Handelsrestriktionen für Rinderbestände mit BVDV-positiven Tieren gefordert. Schlussfolgernd lässt sich feststellen, dass die Rinderhaltungsstrukturen Thüringens im Falle einer BVD-Infektion sofortige und umfassende betriebsspezifische Maßnahmen erfordern. Diese sollten umfangreiche epidemiologische Analysen beinhalten, unter der besonderen Berücksichtigung der Herdenstruktur und des eingesetzten Personals. Eine serologische Bestandsüberwachung BVDV-freier Bestände wird empfohlen, um einen BVDV-Eintrag frühzeitig zu erkennen. Weiterhin wird empfohlen, im Zuge künftiger Novellierungen der BVD-Verordnung die Entfernung von PI-Tieren noch stringenter zu fassen, kombiniert mit Gesamtbestandsuntersuchungen und einem anschließenden engmaschigen serologischen Bestandsmonitoring.

Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung einer neuartigen Initiierungsmethode zur Polymerisation von Vinylmonomeren über die Kombination von gewöhnlichen organischen Isocyanaten und Iminbasen. Der radikalische Charakter dieses Polymerisationstyps wurde durch Copolymerisationsexperimente verifiziert. Mit verschiedenen Iminbase / Isocyanat-Kombinationen als Initiatoren wurde die Homopolymerisation von diversen (Meth)-Acrylaten, Styrol, Acrylnitril und Methacrylnitril untersucht. Parameter, wie die Brutto-Polymerisationsgeschwindigkeitskonstante und die Aktivierungsenergie wurden ermittelt und Aussagen zur Polymerisation getroffen. Über die Auswertung von Massenspektren niedermolekularer Polymer-Proben wurden Vermutungen zum ablaufenden Initiierungsmechanismus abgeleitet. Das Anwendungspotential dieser Methode wurde in Hinblick auf die Synthese diverser Polymerarchitekturen untersucht. Neben der Oberflächenpolymerisation an funktionalisierten Kieselgel-Partikeln mittels „grafting-from“ wurden neuartige Block- und Kammpolymer-Strukturen hergestellt und analysiert. Zudem wurde die durch reine Iminbasen vermittelte Polymerisation von (Meth-)Acrylaten untersucht. Ferner wird der positive Einfluss der Zugabe katalytischer Mengen Ionischer Flüssigkeiten auf beide Systeme gezeigt und diskutiert.

Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung einer neuartigen Initiierungsmethode zur Polymerisation von Vinylmonomeren über die Kombination von gewöhnlichen organischen Isocyanaten und Iminbasen. Der radikalische Charakter dieses Polymerisationstyps wurde durch Copolymerisationsexperimente verifiziert. Mit verschiedenen Iminbase / Isocyanat-Kombinationen als Initiatoren wurde die Homopolymerisation von diversen (Meth)-Acrylaten, Styrol, Acrylnitril und Methacrylnitril untersucht. Parameter, wie die Brutto-Polymerisationsgeschwindigkeitskonstante und die Aktivierungsenergie wurden ermittelt und Aussagen zur Polymerisation getroffen. Über die Auswertung von Massenspektren niedermolekularer Polymer-Proben wurden Vermutungen zum ablaufenden Initiierungsmechanismus abgeleitet. Das Anwendungspotential dieser Methode wurde in Hinblick auf die Synthese diverser Polymerarchitekturen untersucht. Neben der Oberflächenpolymerisation an funktionalisierten Kieselgel-Partikeln mittels „grafting-from“ wurden neuartige Block- und Kammpolymer-Strukturen hergestellt und analysiert. Zudem wurde die durch reine Iminbasen vermittelte Polymerisation von (Meth-)Acrylaten untersucht. Ferner wird der positive Einfluss der Zugabe katalytischer Mengen Ionischer Flüssigkeiten auf beide Systeme gezeigt und diskutiert.:ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 6 1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 10 1.1 Einleitung 10 1.2 Motivation und Zielsetzung 13 2 ALLGEMEINER TEIL UND THEORETISCHE GRUNDLAGEN 15 2.1 Grundlagen der freien radikalischen Polymerisation 15 2.2 Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP), Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization (RAFT) und Nitroxide Mediated Radical Polymerization (NMP) als Beispiele für kontrollierte radikalische Polymerisationen 25 2.3 Theorie zur Copolymerisation von Vinylmonomeren 34 2.4 Applikation von Ionischen Flüssigkeiten bei der radikalischen Polymerisation 43 3 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 49 3.1 Iminbase/Isocyanat-vermittelte (IBI) Polymerisation von Vinylmonomeren 49 3.1.1 Empirische Befunde und Klassifizierung der IBI-Systeme 50 3.1.2 Ergebnisse zu den IBI-Polymerisationen mit unmittelbarem Verbrauch der Initiator- Komponenten (Typ A) 58 3.1.3 Verwendung der Iminbase–Isocyanat-Addukte zur Polymerisation von MMA 70 3.1.4 Ergebnisse der Polymerisationen mit Typ B IBI-Kombinationen 78 3.1.5 Bestimmung und Auswertung kinetischer Parameter der IBI-Polymerisation 85 3.1.6 Studien zum Initiierungsmechanismus durch die Iminbase/Isocyanat-Kombination 102 3.2 Iminbasen-(Meth-)Acrylat-induzierte (IBA) Polymerisation 124 3.2.1 Phänomenologische Untersuchungen zur IBA-Polymerisation 124 3.2.2 Kinetik der IBA-Polymerisation und mechanistische Studien 129 3.3 Beschleunigung beider Polymerisationstypen über die Zugabe katalytischer Mengen Ionischer Flüssigkeit 143 3.3.1 Untersuchungen zur Wechselwirkung von Ionischen Flüssigkeit mit den Reaktanden mit Hilfe der ATR-FT-MIR-Spektroskopie 144 3.3.2 Ergebnisse zu den IL-katalysierten IBI-Polymerisationen 151 3.3.3 Ergebnisse zu den IL-katalysierten IBA-Polymerisationen 162 3.4 Applikation der neuartigen Polymerisationssysteme zur Blockcopolymerisation 171 3.4.1 Oberflächenpolymerisation an Siliziumdioxid-Partikeln 172 3.4.2 Blockcopolymer-Synthese mit Typ A IBI-Oligomeren 186 3.4.3 Kammpolymer-Synthese über die Anwendung der IBI- bzw. IBA-Methode 192 4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 200 5 EXPERIMENTELLER TEIL 208 5.1 Verwendete Geräte 208 5.2 Verwendete Chemikalien 210 5.3 Details zur Berechnung der Copolymerisationsparameter, Beladungen und Pfropfgrade 210 5.4 Synthesen und Polymerisationen 213 5.4.1 Allgemeine Vorgehensweise und Ergebnisse bei den Homo- und Copolymerisationen 213 5.4.2 Synthese der Iminbase–Isocyanat Addukte 222 5.4.3 Synthese der funktionalisierten Siliziumdioxid-Partikel und deren Oberflächenpolymerisation 236 5.4.4 Abspaltung von kovalent gebundenem PMMA mittels Dimethylsulfat / NaOCH3 242 5.4.5 Vorgehensweise bei der Verwendung der Spritzenpumpen-Apparatur 246 5.4.6 Synthese und Charakterisierung der organischen Blockcopolymere 247 6 LITERATURVERZEICHNIS 253 7 ANHANG 264 7.1 Kristallographische Daten zu den ermittelten Strukturen 264 7.2 Weiterführende Details zu den durchgeführten Konzentrations-Zeit-Beziehungen 278 7.2.1 Iminbase / Isocyanat-vermittelte (IBI) Polymerisation 278 7.2.2 Iminbase-(Meth-)Acrylat-vermittelte (IBA) Polymerisation 302 7.3 Fineman und Ross Beziehungen und Copolymerisationsdiagramme 314 7.4 Nachtrag zu den konzentrationsbezogenen IR-Messungen 322 DANKSAGUNG 324 SELBSTÄNDIGKEITSERKLÄRUNG 327 LEBENSLAUF 328 LISTE AN VERÖFFENTLICHUNGEN 329