Aquatische Ökotoxikologie ausgewählter Arzneimittel

Zusammenfassung

Immer häufiger werden Rückstände von Arzneimitteln in Oberflächengewässern, aber z.T. auch im Grundund Trinkwasser nachgewiesen. Ökotoxikologische Studien zur Umweltrelevanz dieser Substanzen liegen kaum vor, so dass in diesem Bereich noch große Unsicherheit besteht. Um hier zu Fortschritten zu kommen, wurden als erster Schritt in der vorliegenden Arbeit mit den vier Pharmaka Clofibrinsäure, Carbamazepin, 5-Fluorouracil und Propranolol akute Daphnientests und Algentests durchgeführt. Die gefundenen EC₅₀-Werte unterschieden sich je nach Testsubstanz deutlich bis um den Faktor 30. Beispielsweise wurde die niedrigste EC₅₀ mit 5,3 mg/L im Algentest mit Propranclol bestimmt, den höchsten Wert zeigte Carbamazepin mit 157 mg/L. Bei einem Kombinationsversuch mit Gemischen aus Clofibrinsäure und Carbamazepin zeigte sich eine weitaus höhere Toxizität, als man bei Betrachtung der Toxizitäten der Einzelsubstanzen erwarten würde. In diesem Kombinationsversuch verhielten sich die Einzelsubstanzen entsprechend dem Konzept der Konzentrations-Additivität, welches besagt, dass Substanzen auch in Konzentrationen unterhalb ihrer Wirkungsschwelle zur Gesamttoxizität eines Substanzgemisches beitragen können. Aufgrund ihres Auftauchens in der Umwelt sollten hinsichtlich eines Risk Assessments mit Pharmaka ebenso verfahren werden wie mit anderen Xenobiotika, wobei auch mögliche Kombinationseffekte zu berücksichtigen sind.

Abstract

In the last years, residues of prescription drugs were frequently found in surface waters, as well as in ground and drinking water. Only a few ecotoxicological studies for the assessment of the environmental risk of these substances are available. Thus, there is still a large uncertainty in this topic. To achieve an improvement of this situation, algal tests as well as acute Daphnia tests were performed in a first step with the four pharmaceuticals agents Clofibric acid, Carbamazepine, 5-Fluorouracil and Propranolol. The measured EC₅₀-values differed considerably depending on the test substance (by a factor of 30). For example, the lowest EC₅₀ with a value of 5.3 mg/L was measured in an algal test with Propranolol, whereas Carbamazepine showed the highest value with 157 mg/L. Regarding the combination effect of a mixture of Clofibric acid and Carbamazepine, the measured toxicity was much higher than expected from the results measured separately. The substances followed the concept of concentration addition, which means that compounds can contribute to mixture toxicity even in concentrations beneath their individual effect threshold. Because of their ubiquitous occurrence in the environment, regarding a risk assessment pharmaceuticals should be treated like other xenobiotics. Potential combination effects should be considered in particular.