Arzneimittelrückstände und hormonell wirksame substanzen i-205
Arzneimittelrückstände und hormonell wirksame Substanzen in Gewässern Arzneimittelrückstände in aquatischen Ökosystemen
Nach dem derzeitigen Wissensstand sind Arzneistoffe aus der Humanmedizin wie Lipidsenker, Analgetika, ß-Blocker und Antiepileptika in Oberflächengewässern weit verbreitete Kontaminanten.
Eine umfassende Risikoabschätzung über mögliche Auswirkungen von Arzneimittelrückständen in der Umwelt sind derzeit nur beschränkt möglich, da in der Literatur kaum valide Daten über die ökotoxischen Wirkungen von Arzneimitteln und deren Metaboliten vorhanden sind. Die meisten publizierten Daten beziehen sich auf die akute Toxizität von aquatischen Organismen. Die chronischen Wirkungen von Arzneistoffen in den Umweltkompartimenten Wasser/Boden sowie mögliche neuro- und endokrintoxische Effekte sind noch weitgehend unbekannt. Humanarzneimittelwirkstoffe und -metaboliten gelangen über verschiedene Eintragspfade in die Umwelt. Diese beginnen bei der Herstel ung, der bestimmungsemäßen Anwendung der Präparate oder bei deren Entsorgung als Abfal . Über die Strecken Aufnahme durch den Mensch -> Ausscheidung mit den Fäkalien -> Abwasser -> Kläranlagenabfluss -> Fließgewässer -> Grundwasser oder Abwasser -> Klärschlamm -> Boden -> Grundwasser können verschiedene aquatische und terrestrische Lebensgemeinschaften beeinträchtigt und das Trinkwasser kontaminiert werden. Dabei stel en kommunale Abwässer den bedeutendsten Eintragspfad dar. Insbesonder in Fließgewässern mit hohem kommunalen Abwasseranteil sind deshalb hohe Befunde zu erwarten.
Abb: Eintragspfade für Humanarzneimittelwirkstoffe in die Umwelt Zu Beginn der Neunziger Jahre wurden sozusagen zufäl ig im Rahmen des Routinemessprogramms für Pflanzenschutzmittel, die dem Herbizid Mecopropisomere Clofibrinsäure (Metabolit von 3 Lipidsenkern) im Trink-, Grund- und Oberflächenwasser nachgewiesen wurden. Mit der Erkenntnis, dass Arzneimittelwirkstoffe in Relation zu Pflanzenschutzmitteln in
vergleichbaren Konzentrationen in der aquatischen Umwelt anzutreffen sind und dem Wissen, dass es sich bei diesen Stoffen bestimmungsgemäß um biologisch hochaktive Substanzen handelt, ergibt sich die Frage nach eventuel en adversen Wirkungen auf Nichtzielorganismen im aquatischen Ökosystem nahezu zwangsläufig. Einige Beispiele möglicher unerwünschter Wirkungen von Arzneimittelwirkstoffen in der Umwelt sind der folgenden Tabel e zu entnehmen. Tabel e 1: Mögliche adverse Effekte von Arzneimitteln in der Umwelt
Wirkstoffgruppe BeispielsubstanzMöglicher adverser Effekt
Phenoxypropanol Beeinträchtigung der Mikrobiologie in
Organismen Störung der Räuber-Beute-Beziehungen Enzyminduktion zur Metabolisierung von Schadstoffen
Reduzierung der Fertilitätsraten Veränderung des Geschlechterverhältnisses Malformation der Genitalorgane
zytostatische Wirkung auch im Nichtzielorganismus oft starke kanzerogene, mutagene und reproduktionstoxische Wirkung
Eine Abschätzung des Risikos bezüglich des Auftretens adverser Effekte von Arzneimittelrückständen in der Umwelt ist jedoch nur möglich, wenn einerseits deren Konzentrationen im jeweils betrachteten Umweltkompartiment bekannt sind oder abgeschätzt werden können und andererseits die Umweltkonzentrationen bekannt sind, oberhalb derer mit schädigenden Wirkungen gerechnet werden muss. Tabel e 2: Wirkstoffe mit hoher Umweltrelevanz (wirkungsseitig zu begründendes Gefährdungspotential für Brandenburger Oberflächengewässer):
Wirkstoff Wirkstoffgruppe
(Quel e: LUAB, Studien und Tagungsberichte Band 39, Mai 2002)
Typische weitere Arzneimittelrückstände: Wirkstoffe:
Neben Humanpharmaka sind auch Tierarzneimittel und Futtermittelzusatzstoffe umweltrelevant. Funde im Trinkwasser liegen weit unter der humantherapeutischen Wirkungsschwel e, sind aber aus trinkwasserhygienischer Sicht nicht akzeptabel. Neben rein humantoxikologischen Wirkungen sind auch funktionel e Wirkungen wie hormonel e, reproduktionstoxische, immuntoxische oder neuronale Wirkungen auf Nichtzielorganismen, z.B. Fische (Verweiblichung), zu beachten. Weiterhin sind zu beachten:
Hormonell (endokrin) wirksame Substanzen) Definition der endokrin wirksamen Substanzen: Eine endokrin oder hormonel wirksame Substanz wird definiert als ein von außen zugeführter Stoff, de in Synthese, Ausscheidung, Transport, Bindung, Wirkung oder Eliminierung von natürlichen Hormonen im Körper eingreift, die für die Aufrechterhaltung des hormonel en Gleichgewichtes, die Fortpflanzung, die Entwicklung und/oder Verhalten verantwortlich sind. Dazu gehören:
Arzneimittel mit bestimmungsgemäß hormonel er Wirkung
Industriechemikalien (Nonylphenol, Organozinnverbindungen, PCB, Phthalate,
Vorkommen von endokrin wirksamen Substanzen Substanzen, die hormonel wirken, sind im Zeitalter der Kunststoff- und Chlorchemie in der Umwelt in vielfältiger Struktur und Form anzutreffen. Wie in Tab. 3 ersichtlich ist, trifft man die endokrinen Substanzen in fast al en Lebensbereichen und somit überal in der Umwelt an. Vermeidungsstrategien sind nur durch gesetzliche Regulative realisierbar. Weiterhin bedeutsam sind auch die zahlreichen von Pflanzen und Pilzen gebildeten Stoffe (Phyto- bzw. Mykoöstrogene) mit hormonel en Effekten, die die Organismen über die Nahrungskette aufnehmen und auf diese Weise weiteren Umweltmedien zuführen. Darüber hinaus gelangt eine nicht unbeachtliche Menge an hormonel wirkenden Arzneimitteln (z.B. Ethinylestradiol - Pil enwirkstoff) überwiegend über das Abwasser in die Umwelt (Fließgewässer, Sedimente, Klärschlamm, Boden).
Tabel e 3: Vorkommen von hormonel wirkenden Chemikalien in Artikeln des täglichen Gebrauchs
Substanz Vorkommen
Konservendosen - weiße Innenbeschichtung
Kronkorken - weiße Beschichtung Unterseite
Wasserrohre aus Metal - Innenbeschichtung
Kunststoffe wie Polykarbonate - schusssichere Bankschalter, harte Plastik-Kontaktlinsen
Lebensmittelverpackungen aus Folie und Pappe
Druckfarbe - auch auf Lebensmittelverpackungen, dann Anreicherung in Butter, Margarine, Käse, Babymilchpulver und Chips möglich
Detergentien - Industriewaschmittel für Schaffel e, Reinigungsmittel für Platinen
Antioxydationsmittel, die in transparenten Kunststoffen das Vergilben vermeiden
Körperpflegemittel -Shampoos, Rasiercremes, Kosmetika
mittlerweile überal in Boden, Luft, Wasser
fetthaltige nahrungsmittel - Milchprodukte, Wurst, Fisch,
Stabilisator und Katalysator bei der Kunststoffherstel ung
Die Auswirkungen auf aquatische Organismen sind hinreichend beschrieben (Fische, Muscheln, Al igatoren). Beim Menschen werden endokrin wirksame Substanzen im Zusammenhang mit Störungen der Entwicklung von Sexualorganen der männlichen Nachkommen sowie auch mit Brustkrebs bei Frauen diskutiert
Kosmetika Rückstände aus Kosmetika und Körperpflegemitteln
Diese Stoffe werden bei der physikalisch-chemischen Aufbereitung von TW zurückgehalten. http://www.trinkwasserspezi.de/Medikam.htm
Prof. Nilkanth R. Pawar I.D.D. (Dairy Tech.), B.Tech (Dairy Tech.), M.Tech. (Dairy Chemistry) [email protected] Tel. : +91-2385-254754 Research and Teaching Activities: Prof. Nilkanth Pawar joined this Department in 2011 as an Assistant Professor and since involved in teaching various subjects of Dairy Chemistry to the B. Tech. (Dairy Technology) students. So far he is activel
Connecticut Parkinson's Working Group Newsletter Special Edition October 2003 ===================================================================Support for this newsletter comes from Pfizer Corporation and the donors to CPWG. Editor: Stan Wertheimer stan.wertheimeratgmail.comInterview Editor: Jeff Lincoln===================================================================This special edition of