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Platin im Abwasser

07.06.2004  00:00 Uhr
Zytostatika

Platin im Abwasser

von Hannelore Gießen, München

Platinverbindungen sind aus der Chemotherapie maligner Tumoren nicht mehr wegzudenken – problematisch ist jedoch ihre Entsorgung. Ein Wiener Chemiker verfolgte das Edelmetall massenspektroskopisch vom Blut über Gewebeflüssigkeiten der Patienten bis ins Abwasser des Krankenhauses. Seine überraschenden Ergebnisse stellte er bei der Analytica Conference Anfang Mai in München vor.

Dass die drei als Zytostatika eingesetzten Platinverbindungen Carboplatin, Cisplatin und Oxaliplatin mutagene, kanzerogene und zytotoxische Eigenschaften aufweisen, ist bekannt. So hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Cisplatin für Tiere, vermutlich auch für Menschen, als krebserregend eingestuft (IARC, Gruppe 2A). Doch wie sich diese Platinverbindungen in der Umwelt verhalten, wann und wie sie abgebaut werden, wurde noch nicht ausreichend erforscht.

Dem Edelmetall auf der Spur

Um diesen Fragen nachzugehen, untersuchte die Wiener Arbeitsgruppe um Dr. Stephan Hann zunächst das Abwasser des Wiener Universitätsklinikums und bestimmte den Gehalt an Platin-haltigen Zytostatika. Gezielt nahmen die Wissenschaftler anschließend Proben von Blut sowie Urin onkologischer Patienten, die mit Platinverbindungen behandelt wurden. Vier Wochen lang fahndeten sie anschließend im Abwasser der onkologischen Abteilung nach Verbindungen des Edelmetalls.

Nach einem sauren Aufschluss der verschiedenen Proben untersuchten sie den festen Rückstand qualitativ und quantitativ. Dazu kombinierten die Wissenschaftler die Hochdruckflüssigkeits-Chromatographie (HPLC) mit einer speziellen Massenspektroskopie, der inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS, siehe Kasten). Den so ermittelten Wert verglichen sie daraufhin mit der therapeutisch eingesetzten Menge.

Obwohl die lange biologische Halbwertszeit zytostatisch wirkender Platinverbindungen, insbesondere aber ihrer Metaboliten, aus der Literatur bekannt war, überraschte das Ergebnis: Nur 20 Prozent der verabreichten Dosis fanden die Chemiker im Abwasser des Krankenhauses wieder. Vier Fünftel der Substanzen werden also erst ausgeschieden, wenn der Patient das Krankenhaus verlassen hat.

Folgenschwerer Klärschlamm

Große Teile der Platinverbindungen reicherten sich in der festen Phase des Aufschlusses an. So zeigte eine weitere Analyse, dass 90 Prozent des Cisplatins von Aktivkohle absorbiert wurden. Daraus schlossen die Wissenschaftler, dass Cisplatin auch im Klärschlamm kumuliert. „Klärschlamm in der Landwirtschaft zu verwenden, ist äußerst problematisch“, warnte Hann.

Gegenwärtig entwickeln die Wissenschaftler ein Pilotprojekt, um die Entsorgung der Zytostatika im Krankenhaus durch verschiedene Verfahren der Abwasserreinigung sicherer zu gestalten. Außerdem plant die Wiener Arbeitsgruppe, die quantitative Verteilung der Platinverbindungen im Urin der Patienten sowie in den verschiedenen Stufen des Wasserkreislaufes differenziert zu verfolgen.

Zusätzliche Brisanz erhält die Anreicherung Platin-haltiger Zytostatika in der Umwelt dadurch, dass zunehmend mehr Zytostatika nicht mehr im Krankenhaus, sondern ambulant verabreicht werden. Auf das Problem gentoxischer Substanzen im Wasser wies auch Dr. Tamara Grummt vom Bundesumweltamt hin. „Mehr als 80 Prozent der gentoxischen Substanzen im Wasser stammen aus dem kommunalen Bereich, nicht aus der Industrie. Die weitaus meisten davon sind Arzneistoffe und ihre Metaboliten sowie Inhaltsstoffe von Kosmetika.“ /

Erweiterte Massenspektroskopie ICP-MS steht für inductively coupled plasma mass spectrometry, für eine Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma, mit der auch Spuren zahlreicher Elemente in relativ kurzer Zeit nachgewiesen werden können. Dazu wird das Probenmaterial in einem Plasma bei etwa 5000°C ionisiert. Um das Plasma zu erzeugen, wird ein hochfrequenter Strom in ionisiertes Argon induziert. Aus diesem Plasma gelangen die Ionen durch zwei Blenden in das Vakuum-System des Massenspektrometers, wo der Ionenstrahl schließlich in Ionen unterschiedlicher Masse getrennt wird.

Da jedes Element mindestens ein Isotop aufweist, dessen Masse bei keinem natürlichen Isotop eines anderen Elements vorkommt, gilt die Masse als charakteristische Eigenschaft eines Elements. So kann man es sowohl qualitativ als auch quantitativ nachweisen.

ICP-MS steht für inductively coupled plasma mass spectrometry, für eine Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma, mit der auch Spuren zahlreicher Elemente in relativ kurzer Zeit nachgewiesen werden können. Dazu wird das Probenmaterial in einem Plasma bei etwa 5000°C ionisiert. Um das Plasma zu erzeugen, wird ein hochfrequenter Strom in ionisiertes Argon induziert. Aus diesem Plasma gelangen die Ionen durch zwei Blenden in das Vakuum-System des Massenspektrometers, wo der Ionenstrahl schließlich in Ionen unterschiedlicher Masse getrennt wird.

Da jedes Element mindestens ein Isotop aufweist, dessen Masse bei keinem natürlichen Isotop eines anderen Elements vorkommt, gilt die Masse als charakteristische Eigenschaft eines Elements. So kann man es sowohl qualitativ als auch quantitativ nachweisen. Top

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