Diethylenglykol: Toxizität, Vergiftung & Behandlung

Was ist Diethylenglykol?

Diethylenglykol (Abkürzung: DEG) ist eine organisch-chemische Verbindung aus der Gruppe der Glykole. Es handelt sich um eine farblose, geruchlose, leicht süßlich schmeckende Flüssigkeit, die gut in Wasser löslich ist. In der Industrie wird DEG als Lösungsmittel, Weichmacher, Frostschutzmittel sowie als Ausgangsstoff für die Herstellung von Kunststoffen und Harzen eingesetzt. Für den Menschen ist Diethylenglykol jedoch stark giftig und darf nicht in Lebensmitteln, Arzneimitteln oder kosmetischen Produkten enthalten sein.

Chemische Eigenschaften

Diethylenglykol hat die chemische Formel C₄H₁₀O₃ und gehört zur Gruppe der zweiwertigen Alkohole (Diole). Es entsteht als Nebenprodukt bei der Herstellung von Ethylenglykol. Aufgrund seiner physikalischen Ähnlichkeit mit unschädlichen Lösungsmitteln und seines leicht süßen Geschmacks wurde DEG in der Vergangenheit fälschlicherweise oder kriminell als Ersatzstoff für Glyzerin oder Propylenglykol in Arzneimitteln und Lebensmitteln eingesetzt, was zu schweren Vergiftungskatastrophen führte.

Toxizität und Wirkmechanismus

Diethylenglykol wird im menschlichen Körper durch Leberenzyme metabolisiert. Die wichtigsten toxischen Stoffwechselprodukte sind 2-Hydroxyethoxyessigsäure und Diglykolat. Diese Metaboliten sind hauptsächlich für die schwere Schädigung der Nieren verantwortlich.

• Nierentoxizität: DEG und seine Abbauprodukte schädigen die Tubuluszellen der Nieren direkt, was zu einem akuten Nierenversagen führen kann.
• Neurologische Schäden: Bei hohen Dosen oder verzögerter Behandlung können das zentrale und periphere Nervensystem betroffen sein.
• Metabolische Azidose: Die toxischen Metaboliten können den Säure-Basen-Haushalt des Körpers schwerwiegend stören.
• Lebertoxizität: In einigen Fällen wurden zusätzlich Leberschäden beobachtet.

Symptome einer Vergiftung

Die Symptome einer Diethylenglykol-Vergiftung treten häufig mit einer Latenzzeit von Stunden bis Tagen auf und verlaufen in mehreren Phasen:

• Frühphase (Stunden nach Aufnahme): Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen, Benommenheit ähnlich einer Alkoholvergiftung.
• Intermediärphase (1–3 Tage): Scheinbare Besserung, jedoch fortschreitende Nierenschädigung im Hintergrund.
• Spätphase (ab Tag 3–8): Akutes Nierenversagen, verminderte Urinausscheidung (Oligurie) bis hin zu keiner Urinausscheidung (Anurie), neurologische Ausfälle, Bewusstseinstrübung, Koma.

Bekannte Vergiftungskatastrophen

Diethylenglykol ist durch mehrere historische Massenvergiftungen bekannt geworden, bei denen es fälschlicherweise in Arzneimitteln oder Lebensmitteln verwendet wurde:

• 1937, USA: Das sogenannte "Sulfanilamid-Elixier"-Unglück, bei dem DEG als Lösungsmittel in einem Sulfonamid-Präparat verwendet wurde, tötete über 100 Menschen. Dieses Ereignis führte zur Einführung des US-amerikanischen Federal Food, Drug, and Cosmetic Act.
• 1985, Österreich: Einige Weinproduzenten setzten DEG ein, um Wein künstlich zu süßen, was zum internationalen "Österreichischen Weinskandal" führte.
• 2006, Panama: DEG-verseuchter Hüstensirup verursachte den Tod von mindestens 78 Personen.
• Weitere Fälle wurden aus Indien, Nigeria, Haiti und anderen Ländern gemeldet, bei denen verunreinigte Arzneimittel (z. B. Paracetamol-Sirup) DEG enthielten.

Diagnose

Die Diagnose einer DEG-Vergiftung basiert auf:

• Der Krankengeschichte und dem Verdacht auf eine Exposition gegenüber DEG-haltigen Produkten.
• Laborwerten: Erhöhte Nierenretentionsparameter (Kreatinin, Harnstoff), metabolische Azidose mit erhöhter Anionlücke, Nachweis von DEG oder seinen Metaboliten im Blut bzw. Urin mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS).
• Bildgebung und klinischer Befund zur Beurteilung des Nierenversagens.

Behandlung

Eine spezifische DEG-Vergiftung muss sofort intensivmedizinisch behandelt werden:

• Magenspülung und Aktivkohle: Bei frühzeitiger Vorstellung nach Ingestion.
• Hämodialyse: Die wichtigste Behandlungsmaßnahme, um DEG und seine toxischen Metaboliten aus dem Blut zu entfernen und das Nierenversagen zu behandeln.
• Fomepizol: Ein Alkoholdehydrogenase-Hemmer, der die Bildung toxischer Metaboliten verlangsamen kann. Wird auch bei Ethylenglykol-Vergiftungen eingesetzt.
• Unterstützende Intensivtherapie: Flüssigkeitsgabe, Ausgleich des Säure-Basen-Haushalts, Überwachung der Nierenfunktion.

Vorkommen und Prävention

Diethylenglykol ist keine zugelassene Substanz in Lebensmitteln, Arzneimitteln oder Kosmetika in der Europäischen Union und den USA. Regulierungsbehörden wie die Europäische Arzneimittelagentur (EMA) und die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) überwachen streng die Reinheit von pharmazeutischen Hilfsstoffen, um Verunreinigungen mit DEG zu verhindern. Verbraucher sollten beim Kauf von Arzneimitteln oder Nahrungsergänzungsmitteln aus unbekannten Quellen besonders vorsichtig sein.

Quellen

1. World Health Organization (WHO): Safety of medicines – A guide to detecting and reporting adverse drug reactions. WHO/EDM/QSM/2002.2. Genf, 2002.
2. Schep LJ, Slaughter RJ, Temple WA, Beasley DM: Diethylene glycol poisoning. Clinical Toxicology, 2009; 47(6): 525–535. DOI: 10.1080/15563650903086444.
3. European Medicines Agency (EMA): Guideline on excipients in the dossier for application for marketing authorisation of a medicinal product. EMA/CHMP/QWP/396951/2006. London, 2007.