Humanarzneimittel gelangen über das Abwasser in den Wasserkreislauf – oft in Form ihrer Metaboliten. Letztere werden bislang kaum erfasst, obwohl sie potenziell die Trinkwasserqualität beeinträchtigen können. Das Forschungsvorhaben HuMeWaTri setzt hier an: Durch moderne HRMS-Analytik werden Arzneimittelwirkstoffe und deren Metaboliten umfassend im Wasserkreislauf untersucht und so fundierte Aussagen zur Relevanz dieser Substanzen für die Wasserversorgung ermöglicht.
Humanarzneimittelwirkstoffe und deren Metaboliten gelangen über das kommunale Abwasser in den Wasserkreislauf. Diesem Umstand trägt auch die neue EU-Kommunalabwasserrichtlinie Rechnung, da sich Hersteller von Arzneimitteln zukünftig erstmals an den durch ihre Produkte verursachten Kosten beteiligen müssen, um die negativen Auswirkungen auf Umwelt und die Trinkwassergewinnung perspektivisch zu minimieren. Gerade in diesem politischen Kontext ist es für die Wasserversorgung wichtig, über ein umfassendes Bild hinsichtlich der Arzneimittelrückstände in den Rohwässern zu verfügen.
Derzeit durchgeführtes Abwasser- und Gewässermonitoring berücksichtigt die Arzneimittelproblematik in der Regel durch Target-Analytik der Wirkstoffe. Eine Vielzahl der verwendeten Arzneimittel wird jedoch nicht in unveränderter Form ausgeschieden, sondern im menschlichen Körper metabolisiert und entsprechend als Metabolit(en) ausgeschieden. Diese Metaboliten werden durch die aktuellen Monitoringstrategien nur unzureichend erfasst. Dies hat zur Folge, dass eine potenzielle Beeinträchtigung, die von den Arzneimittelmetaboliten für die Trinkwasserversorgung ausgeht, aufgrund der unzureichenden Datengrundlage nicht eingeschätzt werden kann. Ein gezieltes Monitoring dieser Metaboliten wird dadurch erschwert, dass, im Gegensatz zu Pestizidmetaboliten, nur wenige Referenzsubstanzen für Pharmakametaboliten kommerziell verfügbar sind.
Im Rahmen des Forschungsprojekts HuMeWaTri werden durch die Kombination von Non-Target- und Suspected-Target-Screening mit Hilfe hochauflösender Massenspektroskopie (HRMS) Arzneimittelwirkstoffe sowie deren Metaboliten im Wasserkreislauf erfasst und die daraus resultierenden Konsequenzen für die Wasserversorgung abgeleitet. Als Grundlage für das Suspected-Target-Screening wird eine Liste der bereits im Wasserkreislauf nachgewiesenen sowie der am häufigsten verwendeten Arzneimittelwirkstoffe (insbesondere unter Berücksichtigung des Metabolitenbildungspotenzials) auf Basis einer Literaturrecherche und Abgleich mit dem Arzneiverordnungs-Report erstellt. Bisher unbekannte oder nichtbeachtete Substanzen können durch das zusätzliche Non-Target-Screening identifiziert werden. Um das Vorkommen der Metaboliten in der aquatischen Umwelt realistisch beurteilen zu können, werden mit der entwickelten Methode Wasserproben des urbanen Wasserkreislaufs (Kläranlagenablauf bis Rohwasser für die Trinkwassergewinnung) untersucht. Für die verlässliche Zuordnung der in den Proben detektierten Features werden kommerziell nicht erhältliche Metaboliten als Vergleichssubstanzen durch die Verwendung von Leberenzymen (S9-Mix) aus den pharmazeutischen Ausgangsstoffen hergestellt und verwendet.
Durch diese Studie wird eine Datengrundlage geschaffen, die die Sprachfähigkeit der deutschen Wasserversorgung für zukünftige Diskussionen über die Relevanz von Arzneimittelwirkstoffen und deren Metaboliten gewährleistet.
