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 Herstellung, der bestimmungsemäßen Anwendung der Präparate oder bei deren Entsorgung als Abfall. 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 stellen 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 zufällig im Rahmen des Routinemessprogramms für Pflanzenschutzmittel, die dem Herbizid Mecoprop isomere 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 eventuellen adversen Wirkungen auf Nichtzielorganismen im aquatischen Ökosystem nahezu zwangsläufig. Einige Beispiele möglicher unerwünschter Wirkungen von Arzneimittelwirkstoffen in der Umwelt sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Tabelle 1: Mögliche adverse Effekte von Arzneimitteln in der Umwelt
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.
Tabelle 2: Wirkstoffe mit hoher Umweltrelevanz (wirkungsseitig zu begründendes Gefährdungspotential für Brandenburger Oberflächengewässer):
(Quelle: LUAB, Studien und Tagungsberichte Band 39, Mai 2002)
Humanarzneimittelwirkstoffe und -metaboliten gelangen über verschiedene Eintragspfade in die Umwelt. Diese beginnen bei der Herstellung, der bestimmungsemäßen Anwendung der Präparate oder bei deren Entsorgung als Abfall. 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 stellen 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 zufällig im Rahmen des Routinemessprogramms für Pflanzenschutzmittel, die dem Herbizid Mecoprop isomere 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 eventuellen adversen Wirkungen auf Nichtzielorganismen im aquatischen Ökosystem nahezu zwangsläufig. Einige Beispiele möglicher unerwünschter Wirkungen von Arzneimittelwirkstoffen in der Umwelt sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Tabelle 1: Mögliche adverse Effekte von Arzneimitteln in der Umwelt
| Wirkstoffgruppe |
Beispielsubstanz |
Möglicher adverser Effekt |
| Antibiotika |
Roxithromycin |
Bildung resistenter
Krankheitserreger |
| Desinfektionsmittel |
Phenoxypropanol |
Beeinträchtigung der
Mikrobiologie in Kläranlagen oft mutagene Wirkung |
| Narkotika Sedativa |
Prilocain - HCl Barbiturate |
Veränderung der
Lebensrhythmen der Organismen Störung der Räuber-Beute-Beziehungen Enzyminduktion zur Metabolisierung von Schadstoffen |
| Sexualhormone |
Ethinylestradiol |
Reduzierung der
Fertilitätsraten Veränderung des Geschlechterverhältnisses Malformation der Genitalorgane |
| Zytostatika |
5-Fluorouracil |
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.
Tabelle 2: Wirkstoffe mit hoher Umweltrelevanz (wirkungsseitig zu begründendes Gefährdungspotential für Brandenburger Oberflächengewässer):
| Wirkstoff |
Wirkstoffgruppe |
| Ethinylestradiol Cocospropylendiaminguaniacetat Ciprofloxamin-HCl Glucoprotamin Laurylpropylendiamin Benzalkoniumchlorid Clofibrinsäure Clarithromycin Polyvidon-Iod Metformin-HCl Dodecylbispropylentriamin |
Sexualhormon Desinfektionsmittel Antibiotikum Desinfektionsmittel Desinfektionsmittel Desinfektionsmittel Lipidsenker (Metabolit) Antibiotikum Desinfektionsmittel Antidiabetikum Desinfektionsmittel |
(Quelle: LUAB, Studien und Tagungsberichte Band 39, Mai 2002)