Abschlussbericht zum Projekt

Abstract

Gelangen Radionuklide (RN) über den Nahrungspfad zum Menschen, können sie eine radio- und chemotoxische Gefahr darstellen. Um die Gesundheitsrisiken bei einer oralen Aufnahme von RN mit der Nahrung präzise abschätzen und wirksame Dekontaminationsverfahren anwenden zu können, ist ein Prozessverständnis der Biokinetik der RN auf zellulärer und molekularer Ebene zwingend notwendig. Das vom BMBF vom 01.07.2020 bis 31.12.2023, bzw. 30.11.2024 geförderte Verbundprojekt RADEKOR hatte zum Ziel, die Speziation und den Transfer von Radionukliden im Menschen unter besonderer Berücksichtigung von Dekorporationsmitteln zu untersuchen. Der vorliegende Bericht bezieht sich auf das Teilprojekt 02NUK057C, in dem es um die Speziation von Radium im menschlichen Verdauungstrakt unter dem Einfluss von Komplexbildnern und Dekorporationsmitteln ging. Bei einer oralen Inkorporation sind die Biofluide des Verdauungstrakts die ersten Kontaktmedien. Bisher waren noch keine Untersuchungen zur Speziation von Ra(II) im Magen-Darm- Trakt durchgeführt worden. Deshalb sollten in AP 4 die dominierenden Spezies von Ra(II) im Verdauungssystem bestimmt werden. Die Biofluide wurden nach dem internationalen Proto- koll UBM (BARGE) synthetisiert [Wragg et al. 2009; Guerra et al. 2012]. Da Ra(II) und sein Analogon Barium keine Fluoreszenzeigenschaften besitzen, wurden zur Speziationsbestim- mung massenspektrometrische Methoden (nano-ESI-MS) genutzt. Die experimentell ermittelten Ergebnisse zur Speziation von Barium und Radium in den Biofluiden des Verdauungssystems wurden mit thermodynamischen Modellierungen der Speziation verglichen. An einem ausgewählten Beispiel eines für Ra(II) bzw. Ba gängigen Dekorporationsmittels wurde die Änderung der Speziation im Verdauungstrakt experimentell untersucht und thermodynamisch modelliert. Die experimentelle Untersuchung beinhaltete die massenspektrometrische Charakterisierung des Dekorporationsmittels an sich und dessen Interaktion mit Ra(II) bzw. Ba. Für die thermodynamische Modellierung wurden Daten aus der Literatur genutzt. Für die Synthese von weiteren, nicht kommerziell erhältlichen Dekorporationsmitteln erfolgte eine gründliche Literaturrecherche. In Zusammenarbeit mit dem HZDR sollte anschließend die Untersuchung der radiumhaltigen Komplexe mit diesen Dekorporationsmitteln stattfinden, an die sich die Speziationsuntersuchungen in synthetischen Biofluiden anschließen sollten. Wei- tere Untersuchungen zielten darauf ab, die Biokinetik der Komplexe und deren Wechselwirkungen auf molekularer Ebene zu erfassen