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HANDLUNGSMÖGLICHKEITEN

Handlungsfeld "Arzneimittelentwicklung"

Direkt an der Quelle des Problems anzusetzen heißt, zunächst die Eigenschaften der Wirkstoffe kritisch zu betrachten. Allgemein können Gewässerbelastungen und damit mögliche Risiken für Mensch und Umwelt vermindert werden, wenn organisch-chemische Verbindungen wie Arzneimittelwirkstoffe in der Umwelt möglichst schnell und vollständig abgebaut oder in ökologisch unbedenkliche Bruchstücke zerlegt werden. "Schnell" bedeutet dabei ein Abbau in der Kläranlage in einem Zeithorizont von wenigen Stunden oder Tagen, in Oberflächengewässern von einigen Tagen und in Böden von mehreren Wochen. Bisher spielt die schnelle Abbaubarkeit in der Umwelt bei der Arzneimittelentwicklung kaum eine Rolle. Vorrangiges Ziel ist es vielmehr, eine optimale Funktionalität des Wirkstoffs zu erreichen. Im Kern heißt das: eine hohe Wirksamkeit bei gleichzeitig möglichst geringen Nebenwirkungen. Eine Konsequenz aus dieser Zielsetzung ist, dass die Wirkstoffmoleküle auf Stabilität optimiert werden, damit sie im menschlichen Körper ihre gewünschte Wirksamkeit entfalten können, ohne vorher abgebaut zu werden. Stabilität im menschlichen Körper bedeutet dann aber zumeist auch Stabilität in Kläranlagen und Gewässern.*

Zwischen optimaler Funktionalität und schneller Abbaubarkeit in der Umwelt muss jedoch kein grundsätzlicher Zielkonflikt bestehen. Dies wird deutlich, wenn der Faktor Stabilität nicht absolut betrachtet, sondern auf die unterschiedlichen Phasen des Lebenszyklus eines Arzneimittelwirkstoffs bezogen wird. Denn ob ein Wirkstoffmolekül schnell oder langsam abgebaut wird hängt nicht nur von seiner Struktur ab, sondern entscheidend von den maßgebenden Bedingungen am Ort des Geschehens, wie zum Beispiel Lichteinfall, pH-Wert, Temperatur oder Art und Anzahl der vorhandenen Mikroorganismen. Diese Bedingungen unterscheiden sich aber im menschlichen Körper und in der Umwelt erheblich. Bei der Arzneimittelentwicklung können solche Unterschiede systematisch ausgenutzt werden, wenn bekannt ist, welche chemischen Teilstrukturen von Molekülen besonders günstig für die erwünschten Anwendungseigenschaften und welche besonders ungünstig für einen schnellen Abbau in der Umwelt sind. Liegt dieses Wissen vor, ist es grundsätzlich möglich, einem neuen Gestaltungsprinzip zu folgen: Durch gezielte Eingriffe in die Molekülstruktur werden sowohl die Abbaubarkeit eines "grünen" Arzneimittelwirkstoffs in der Umwelt als auch seine Funktionalität optimiert.

*Die Entwicklungen von Arzneimitteln auf Basis naturnaher Moleküle (zum Beispiel Proteine oder Nukleinsäuren) ist heute ein wachsender Markt. In einzelnen Fällen hat sich gezeigt, dass solche "Biopharmazeutika" auch bessere Umwelteigenschaften haben können.

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Humanarzneimittelwirkstoffe:

Handlungsmöglichkeiten zur Verringerung

von Gewässerbelastungen
Eine Handreichung für die Praxis

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Stand 12.02.2009