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Umweltschutz: Was vom Wirkstoff übrig blieb

PHARMAZIE

 
Umweltschutz

Was vom Wirkstoff übrig blieb


Von Christina Müller / Arzneimittel haben Nebenwirkungen – auch für die Umwelt. Viele Wirkstoffe landen samt ihrer Metabolite letztlich in Oberflächengewässern, im Boden sowie in Grund- und Trinkwasser. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert Projekte, die darauf abzielen, dies zu verhindern.

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Seit 2004 gelten Indische Geier, Bengalengeier und Schmalschnabelgeier als stark gefährdet. Innerhalb weniger Jahre war ihre Population in Indien, Pakistan und Nepal nahezu zusammengebrochen. Zunächst vermuteten Forscher ein bis dato unbekanntes Virus als Grund für das Massensterben. Heute ist klar, dass die Tiere sich vergiftet hatten: Sie hatten die Kadaver von Rindern gefressen, die mit dem Entzündungshemmer Diclofenac behandelt worden waren. Die Vögel entwickelten gichtähnliche Symptome und starben an Nierenversagen. Rund 20 bis 30 Millionen Geier kostete dies das Leben.

 

Haben Arzneimittel ihren Zweck im menschlichen oder tierischen Körper erfüllt, gelangen sie häufig auf Umwegen in die Umwelt. Nach Angaben der DBU fanden Forscher in Deutschland bereits Rückstände von mehr als 150 verschiedenen Wirkstoffen in Boden- und Wasserproben – darunter Schmerzmittel, Röntgenkontrastmittel, Kontrazeptiva und Antibiotika. Etwa die Hälfte aller rund 2300 Human­arzneistoffe gilt demnach als poten­ziell umweltrelevant.

 

Komplizierte Suche

 




Kann Spuren von Arzneistoffen enthalten: Oberflächen- und Trinkwasser.

Foto: Fotolia/alexandrink1966


Bisher konnte jedoch nur ein kleiner Teil davon in entsprechenden Proben nachgewiesen werden. »Das liegt unter anderem daran, dass wir oft nicht genau wissen, wonach wir suchen müssen«, erklärt Dr. Maximilian Hempel, Leiter des Referats Umweltchemie der DBU, auf Anfrage der PZ. Häufig gelangten Wirkstoffe in Form von Meta­boliten ins Abwasser. Chemische Transformationsprozesse in den Kläranlagen erweiterten das Spektrum zusätzlich. Dass die Strukturen der Abbauprodukte meist

<note />nicht bekannt sind, erschwert die Analyse Hempel zufolge maßgeblich. »Chemikalien, die eins zu eins in den zu untersuchenden Medien auftauchen, sind deutlich einfacher zu bestimmen.«

 

Ob und in welchem Ausmaß ein Arzneimittel in die Umwelt gelangt und dort zu Problemen führt, hängt etwa von der Verkaufsmenge, den physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie der Wirkpotenz ab. »Hormonelle Wirkstoffe wie Ethinylestradiol sind schon in sehr kleinen Mengen relevant«, so Hempel. »Das Antibiotikum Ciprofloxacin ist dagegen schwer hydrolysierbar und somit schwer abbaubar.« Eine akute Gefahr für die menschliche Gesundheit durch Arzneimittel im Trinkwasser bestehe nach derzeitigem Wissensstand zwar nicht, die Langzeitfolgen gelte es jedoch noch zu erforschen. Auch mögliche Nebeneffekte seien nicht zu unterschätzen: So begünstige etwa der Eintrag von Antibiotika in die Umwelt die Entwicklung von resistenten Keimen.

 

Mit der Förderinitiative »Nachhaltige Pharmazie« unterstützt die DBU Projekte, die sich um Strategien bemühen, die Umweltbelastung durch Arzneimittel zu senken (lesen sie dazu PZ 32/2015, Seite 11). Neben Forschungseinrichtungen sind auch Pharmafirmen daran beteiligt, betont Hempel. Der Protein-Spezialist Lisando etwa entwickle derzeit einen Eiweiß-basierten antimikrobiellen Wirkstoff, der vollständig biologisch abbaubar sein soll. Gelänge er zur Marktreife, mache er den Einsatz klassischer Antibiotika bei Dermatitis digitalis, einer weit verbreiteten Klauenerkrankung bei Rindern, überflüssig, hofft das Unternehmen.




Der Bengalengeier verträgt kein Diclofenac. Dass Kühe mit diesem Wirkstoff behandelt wurden, deren Kadaver der Geier fraß, wurde ihm zum Verhängnis.

Foto: picture alliance



Ein anderes Projekt widmet sich dem Medikament Lyrica® (Pregabalin), das zur Behandlung von Patienten mit Epilepsie oder neuropathischen Schmerzen zum Einsatz kommt. Nachdem der Pharmakonzern Pfizer bereits im Rahmen seiner Green-Chemistry-Initiative einen biokatalytischen Prozess zur Herstellung des Wirkstoffs entwickelt hatte, wollen Wissenschaftler der Universitäten Greifswald und Rostock gemeinsam mit den Unternehmen Enzymicals und Herbrand Pharma Chemicals diesen nun optimieren. Ziel ist es, Lösemittel einzusparen, die Selektivität und somit die Ausbeute zu verbessern und das im aktuelle

<note />n Verfahren verwendete Nickel als Katalysator zu ersetzen. Langfristig soll der Prozess als Enzymkaskade in einem Mikroorganismus ablaufen, heißt es.

 

Grundsätzlich zeigten viele Hersteller Interesse am Thema Nachhaltigkeit, lobt Hempel die Pharmaindustrie (lesen Sie dazu Seite 15). Vor allem im Bereich Produktion beobachte er viel guten Willen: »Wenn es darum geht, den Einsatz von Lösemitteln zu minimieren und auf möglichst niedrig toxische Alternativen umzuschwenken, sind die Firmen sehr compliant.« Den Fokus darauf zu lenken, was mit den jeweiligen Produkten letztlich in der Umwelt passiere, sei dagegen schwierig. »Hier fehlen schlichtweg die Anreize für die Hersteller.«

 

Sachgerecht entsorgen

 

Den Pharmaunternehmen allein die Verantwortung für den Verbleib ihrer Produkte aufzubürden, hält er jedoch nicht für den richtigen Weg. Auch Mediziner, Krankenhäuser und Patienten müssten mitwirken. »Bei der Verschreibungspraxis etwa sehe ich großes Potenzial.« Vor allem Antibiotika werden laut Hempel deutlich zu oft verordnet. Endverbrauchern rät er, alte Arznei­mittel unter keinen Umständen in der Toilette zu entsorgen. Gerade besonders umweltbewusste Menschen neigten dazu, Liquida ins Abwasser zu schütten, weil sie die Glasflaschen recyceln wollen. Das ist zwar gut ­gemeint, aber Altmedikamente sollte man lieber in die Apotheke zurückbringen oder über den Hausmüll ent-­sorgen. /



Beitrag erschienen in Ausgabe 50/2016

 

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