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NDEA

ZL veranlasst weitere Prüfungen

Im Fall des mit Nitrosaminen kontaminierten Valsartans galten die ­Präparate der Firma Mylan Dura zunächst als »sauber«. Umso ­größer war die Verunsicherung, als in ihnen Spuren von N-Nitrosodiethylamin (NDEA) nachgewiesen wurden. Was aber bedeutet »Spuren« in Zahlen? Und welches Risiko ist damit verbunden?
Mona Abdel-Tawab
Fritz Sörgel
Ralf Stahlmann
22.01.2019
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Der Skandal um mit N-Nitrosodimethyl­amin (NDMA) verunreinigte Valsartan-Präparate hat die pharmazeutische Welt vergangenes Jahr stark erschüttert. Doch damit nicht genug. Im September 2018 meldete die Europäische Arzneimittelbehörde EMA, dass im Valsartan des chinesischen Herstellers Zheijiang Huahai auch Spuren von NDEA nachgewiesen wurden. Besonders überraschend kam jedoch der Rückruf von mit NDEA-kontaminierten Valsartan-Präparaten der Firma Mylan Dura, deren Präparate als NDMA-frei und damit als sicher galten. Dementsprechend groß war die Verunsicherung der Patienten, Apotheker und Ärzte, die auf Basis der Aussagen der Firma Mylan Dura auf die Qualität der Präparate vertraut hatten.

Vor diesem Hintergrund unterzog das Zentrallaboratorium Deutscher Apotheker (ZL) vier kürzlich zurückgerufene Valsartan-Präparate von Mylan Dura einer erneuten Untersuchung auf NDMA und NDEA. Da bei einer Detek­tionsgrenze von 150 ng/Tablette (0,469 ppm) mittels der im ZL ent­wickelten GC/MS-Methode kein NDMA und NDEA in diesen vier Präparaten detektiert werden konnte, veranlasste das ZL eine zusätzliche Prüfung beim Institut für Biomedizinische und Pharmazeutische Forschung (IBMP) in Nürnberg. Dieses verfügt über eine sehr empfindliche LC/MS/MS-Methode, ­deren Nachweisgrenze für NDEA bei 0,04 ng/Tablette (0,00013 ppm) liegt.

Welche Konzentrationen an NDEA in den vier Präparaten mit dieser Methode detektiert werden konnten, zeigt Tabelle 1. Im Vergleich zu den zuvor ermittelten viel höheren NDMA-Konzentra­tionen bis zu 22 000 ng/Tablette (68,75 ppm) in den im Sommer 2018 zurückgerufenen Valsartan-Präparaten unterschiedlicher Hersteller liegen die ermittelten NDEA-Konzentrationen in den vorliegenden Valsartan-Dura-­Präparaten eine Tausendstel Größenordnung niedriger. Um die erzielten analytischen Ergebnisse besser beurteilen zu können, hatte die EMA im September 2018 auf Basis eines theoretischen zusätzlichen Krebsrisikos von nicht mehr als 1 in 100 000 einen oberen Grenzwert für NDEA von 26,5 ng/Tag (Dosis) festgelegt. Für NDMA beträgt der obere Grenzwert 96 ng/Tag (Dosis).

Präparat Hersteller / Einfuhr und Vertrieb Dosierung Valsartan Charge Haltbar­keit NDEA Gehalt [ng /Tablette] NDEA ­Gehalt (ppm)*
Valsartan Dura 320 mg Filmtabletten Mylan Dura 320 mg 3084188 06/2021 26,7 0,083
Valsartan Dura 320 mg Filmtabletten Mylan Dura 320 mg 8047836 04/2019 29,5 0,092
Valsartan Dura 160 mg Filmtabletten Mylan Dura 160 mg 8077218 06/2021 25,2 0,079
Valsartan Dura 80 mg Filmtabletten Mylan Dura 80 mg 3086036 07/2021 8,82 0,028

Gemäß den vorliegenden Untersuchungen liegen demnach die ermittelten NDEA-Konzentrationen bei einer einmaligen täglichen Einnahme bei zwei Präparaten unterhalb des von der EMA festgelegten oberen Grenzwerts. Bei zwei Präparaten wurde dieser Grenzwert geringfügig überschritten.

Zusätzlich zu Mylan Dura riefen Ende 2018 die Firmen Puren und Aurobindo fast alle Stärken und Packungsgrößen ihrer Valsartan-Produkte zurück, da sie mit gemessenen NDEA-Werten von 0,298 µg/g (ppm) in deren Wirkstoffen teilweise oberhalb des Grenzwerts von 0,082 µg/g (ppm) für NDEA liegen. Es folgte der Rückruf von Irbesartan-­Produkten aufgrund der Kontamination einzelner Wirkstoffchargen mit teilweise 0,14 µg/g (ppm) NDEA. Mittlerweile sind weitere Sartan-Präparate vorsorglich aufgrund der Kontamination mit Spuren an NDEA zurückgerufen worden. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um Losartan-Produkte der Firmen Hexal sowie 1A Pharma.

Auch 2019 geht die Rückruf-Welle mit diversen Chargen von ­Irbesartan plus HCT der Firma Hennig weiter. ­Angesichts der hiermit verbundenen Verunsicherung der Patienten stellt sich die Frage, wie es um die toxikolo­gischen Erkenntnisse derart geringer NDEA-Kontaminationen steht.

Faktencheck zur Toxizität

Nitrosamine stellen eine große Gruppe von mehreren Hundert chemischen Verbindungen dar. Etliche erwiesen sich im Tierexperiment als potente kanzerogene Stoffe, wobei die Daten­lage zur Toxizität der einzelnen Verbindungen sehr unterschiedlich ist. Am intensivsten untersucht sind einige Modellsubstanzen wie NDMA oder NDEA, die naturgemäß in Nahrungsmitteln vorkommen.

Um die erhaltenen analytischen ­Ergebnisse interpretieren zu können, werden in der Toxikologie experimentelle Daten aus In-vitro-Versuchen oder Tierexperimenten sowie Daten vom Menschen, zum Beispiel Fälle von Intoxi­kationen oder epidemiologische Studien, herangezogen. Über Nitros­amine gibt es vergleichsweise wenige fundierte epidemiologische Kenntnisse, weshalb die Tierexperimente eine besondere Bedeutung erhalten.

Die Daten aus beiden Quellen sind aber durchaus kritisch zu betrachten und entsprechende Schlussfolgerungen weisen erhebliche Limitierungen auf. Das hängt zum einen mit den Problemen bei der Expositionseinschätzung des Menschen zusammen und zum anderen mit den Unsicherheiten bei der Übertragung von tierexperimentellen Ergebnissen auf den Menschen. Angesichts der bestehenden Unsicherheiten und vor dem Hintergrund des genotoxischen Wirkungsmechanismus wird ­daher versucht, die Exposition des Menschen auf ein Minimum zu ­beschränken. Im Lebensmittelbereich ist dies durch verbesserte Herstellungsverfahren von Lebensmitteln und Getränken, wie Bier, bereits gut gelungen.

Exposition des Menschen

Mit der Nahrung aufgenommene ­Ni­trosamine reichern sich im Körper nicht an. Sie werden rasch durch Hydroxylierung am α-C-Atom metabolisiert. Die gebildeten N-Hydroxylamine sind instabil und zerfallen zu DNA-reaktiven Stoffwechselprodukten oder werden durch weitere Stoffwechselreaktionen abgebaut und ausgeschieden. Um die zusätzliche Belastung über eine Arzneimittel-Einnahme zu beurteilen, ist die – auf den ersten Blick sehr einfache – Frage nach dem Nitrosamin-Gehalt ­unserer Nahrung naheliegend.

Zwei Aspekte erschweren jedoch die Antwort. Zum einen ist der Gehalt an Nitrosaminen in der Nahrung sehr variabel. Entscheidend hinsichtlich möglicher kanzerogener Wirkungen ist die über einen längeren Zeitraum insgesamt aufgenommene Menge an ­Nitrosaminen. Die meisten Angaben über die durchschnittlichen Werte in einer Bevölkerungsgruppe beziehen sich jedoch auf einen Zeitraum von einem oder mehreren Tagen. Derzeit geht man davon aus, dass ein West­europäer weniger als 1 µg absolut an Nitrosaminen pro Tag mit der Nahrung zu sich nimmt.

Zum anderen werden im Rahmen einer toxikologischen Bewertung nicht nur die in der Nahrung bereits vorhandenen Nitrosamine (exogene Exposition) berücksichtigt, sondern auch jener Anteil, der endogen im sauren Milieu des Magens durch Umsetzung sekundärer Amine mit einem nitrosierenden Agens gebildet wird. Dabei spielt die Aufnahme von nitrathaltigem Trinkwasser beziehungsweise der Verzehr von nitrit- oder nitratreichem Gemüse eine Rolle. Die für eine endogene Bildung erforderlichen sekundären Amine können aus eiweißreicher Nahrung stammen oder auch Arzneistoffe sein.

Zu bedenken ist zudem, dass sich die Amine hinsichtlich ihrer Nitrosierbarkeit unterscheiden. So wird beispielsweise das analgetisch wirksame Aminophenazon bereits seit mehreren Jahrzehnten nicht mehr verwendet, da es relativ leicht nitrosiert werden kann. Spätestens seit dieser Erkenntnis sollte bei der Arzneimittelentwicklung auf eine Kontamination durch Nitrosamine geachtet werden. So sollten Arzneistoffe erstens nicht leicht nitrosierbar sein und zweitens nicht mit Nitrosaminen kontaminiert sein. Vor diesem Hintergrund ist die aktuelle Situation der NDMA- und NDEA-Kontamination von diversen Sartan-Präparaten völlig in­akzeptabel.

Kanzerogene Wirkung

Nitrosamine lösen im Tierversuch Krebs aus. Die Organspezifität ist jedoch von der chemischen Struktur, der Applikationsart und der Spezies abhängig. Zudem hängt die Stärke der Wirkung wesentlich von der Aktivierungskapazität der Gewebe ab. Es ist daher schwierig bis unmöglich, aus Experimenten mit Mäusen und Ratten vorherzusagen, welches Organ beim Menschen betroffen sein könnte.

In einem Experiment mit einer ungewöhnlich großen Zahl von Versuchstieren wurde das krebsauslösende Potenzial von NDMA und NDEA untersucht. In der Abbildung werden die Tumorinzidenzen bei weiblichen Ratten nach ­Behandlung mit NDEA für die Leber und den Ösophagus dargestellt. Unter anderem wurden 15 Gruppen mit jeweils 60 weiblichen Ratten ab der sechsten Lebenswoche mit steigenden Dosierungen von NDEA über das Trinkwasser behandelt und die Ergebnisse mit denen von 240 Kontrolltieren verglichen.

Angegeben ist die Gesamthäufigkeit von Tumoren (maligne, benigne) bei verschiedenen Konzentrationen von NDEA im Trinkwasser (0,033 ppm bis 17 ppm). Bei 0,033 ppm im Wasser erhalten die Ratten im Tagesdurchschnitt eine Dosis von etwa 0,002 µg/kg Körpergewicht, bei 17 ppm eine ­Dosis von etwa 1100 µg/kg Körpergewicht. Die Dosierung variiert durch die Veränderung des Körpergewichts und die Trinkmenge der Tiere im Laufe der lebenslangen Behandlung.

Bei circa 8 Prozent der Kontrolltiere traten Lebertumoren auf. Während bei niedrigen Nitrosamin-Konzentrationen im Trinkwasser zunächst kein Anstieg der Tumorinzidenz im Vergleich zu den Kontrollen erkennbar ist, steigt diese ab circa 0,5 bis 1 ppm deutlich an. Die Dosis liegt bei der Trinkwasserkonzentration von 0,26 ppm ohne erkennbaren Effekt bei etwa 0,016 µg/kg Körpergewicht. Bei einer Konzentration von 17 ppm (circa 1100 µg/kg) haben fast alle Tiere Tumoren.

Hyper- oder Neoplasien im Ösophagus wurden nur nach Behandlung mit NDEA beobachtet. Weder in den Kontroll- noch in den NDMA-exponierten Tieren traten solche Tumoren auf. Der Grund ist unklar. Ebenso wenig kann abgeschätzt werden, ob und wie sehr der Mensch sich in der Empfindlichkeit gegenüber den Nitrosaminen von den Versuchstieren unterscheidet und welche Zielorgane beim Menschen relevant sind. Auch die verfügbaren epidemiologischen Studien tragen nicht zur Klärung des Sachverhalts bei.

Eine aktuelle Fall-Kontroll-Studie aus den USA zeigt, dass Ergebnisse aus epidemiologischen Studien teils auch wenig hilfreich sein können. Zwei Gruppen von jeweils gut 900 Patienten wurden zu ihren Ernährungsgewohnheiten befragt. Patienten mit Pankreaskarzinom wurden mit ausgewählten Kontrollpersonen verglichen. Eine positive, statistisch signifikante Assoziation wurde mit der Aufnahme von NDEA und NDMA gefunden (OR 2,28, CI = 1,71-3,04). Als Quelle für die Nitrosamine wurden Käse, Pizza, Getreideprodukte, Fisch und Meeresfrüchte sowie Bier angegeben.

Zwischen der Gesamtmenge an ­Nitrosaminen oder Nitrat und der Krebserkrankung bestand keine signifikante Assoziation, für die aufgenommene Menge eines anderen Nitrosamins ­(N-Nitrosodibutylamin) und des Nitrits wurden sogar umgekehrte Assoziationen berechnet (OR: 0,68; CI = 0,51-0,91). Schützt Nitrit vor Pankreaskarzinom? Diese Interpretation der Daten ist ebenso problematisch wie die Annahme, dass Pankreaskarzinome durch NDEA hervorgerufen werden. Die Autoren der Studie erachten eine »prospektive ­Kohortenstudie mit einem ausreichenden Zeitraum zwischen der Erfassung der Ernährungsgewohnheiten und der ­Diagnosestellung« als erforderlich.

Aktuelle Akzeptanzwerte

Angesichts der heterogenen toxikolo­gischen Datenlage haben sich die EMA und die US-amerikanische Gesundheitsbehörde FDA bei der Festlegung der akzeptablen Grenzwerte einer möglichen NDMA- oder NDEA-Konzentration auf die ICH-M7-Guideline zu genotoxischen Verunreinigungen berufen. Diese empfiehlt für die Festlegung von toxiko­logisch bedenklichen Schwellenwerten, den sogenannten Threshold of Toxico­logical Concern einzusetzen. Hierbei handelt es sich um einen Grenzwert für Stoffe unbekannter Toxizität, der auf mehreren, wissenschaftlich nicht ­gesicherten, konservativen Annahmen beruht und quasi eine pragmatische ­Lösung des Problems darstellt. Unterhalb dieses Grenzwerts wird angenommen, dass die Wahrscheinlichkeit negativer Auswirkungen dieser Substanz sehr gering ist. Oberhalb dieses Grenzwerts sind weitere Untersuchungen zur Toxizität erforderlich.

Nach dem Vorsorgeprinzip sind die Grenzwerte sehr niedrig angesetzt und betragen für NDMA 96 ng/Tag (Dosis) und für NDEA 26,5 ng/Tag (Dosis). Als Grundlage für diese Werte gilt die Annahme eines zusätzlichen Krebsfalles pro 100 000 nach einer 70-jährigen NDMA- beziehungsweise NDEA-Exposition. Die sich daraus unter Berücksichtigung der ­jeweils deklarierten Dosierungen ergebenden akzeptablen Grenzwerte für die jeweiligen Sartan-Präparate zeigt Tabelle 2. Laut FDA handelt es sich hierbei jedoch um Interimswerte, die nur kurzfristig toleriert werden, um einen Engpass an Sartanen zu vermeiden. Eine gleichlautende Aussage seitens der EMA liegt nicht vor.

Produkt Maximale ­tägliche Dosis (mg/Tag) Akzeptable NDMA Exposition (ng/Tag) Akzeptable NDMA Exposition (ppm)* Akzeptable NDEA Exposition (ng/Tag) Akzeptable NDEA Exposition (ppm)
Valsartan 320 96 0,3 26,5 0,083
Losartan 100 96 0,96 26,5 0,27
Irbesartan 300 96 0,32 26,5 0,088
Azilsartan 80 96 1,2 26,5 0,33
Olmesartan 40 96 2,4 26,5 0,66
Eprosartan 800 96 0,12 26,5 0,033
Candesartan 32 96 0,12 26,5 0,83
Telmisartan 80 96 1,2 26,5 0,33

Fazit

Die in dieser Untersuchung ermittelten NDEA-Konzentration von maximal 29,5 ng/Tablette liegen ­im Vergleich zu den zuvor ermittelten NDMA-Konzen­trationen von 22 000 ng/Tablette um eine Tausendstel Größenordnung niedriger. Nichtsdestotrotz wurde der von der EMA festgelegte akzeptable Grenzwert von 26,5 ng/Tag (Dosis) bei zwei von vier getesteten Valsartan-Präparaten geringfügig überschritten. Solange sich die ermittelten Nitrosamin-Konzentrationen unterhalb dieser Akzeptanzwerte bewegen, wird angenommen, dass die Wahrscheinlichkeit negativer Auswirkungen sehr gering ist. 

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