Fluor
Fluor
Englischer Begriff
fluorine
Definition
Fluor (chemisches Symbol: F) ist ein gasförmiges Halogen mit der Ordnungszahl 9. Es gehört zu den essenziellen Ultraspurenelementen.
Struktur
Fluor liegt im Plasma als Fluorid vor, im Skelett und in den Zähnen ist es als schwer löslicher Fluorapatit gebunden, indem es Hydroxylgruppen im Apatit ersetzt.
Molmasse
Relative Atommasse: 18,9984.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Fluor liegt im Organismus in der Oxidationsstufe −1 vor. Es wird mit Nahrungsmitteln, Getränken und Medikamenten aufgenommen und zu 80–100 % resorbiert. Aus dem Plasma wird es sehr rasch an die Speicher abgegeben oder über die Nieren ausgeschieden. Auf diese Weise wird die Plasmakonzentration konstant gehalten. 99 % des Gesamtfluors sind im Skelett und in den Zähnen gespeichert.
Körperbestand: 2–3 g. Bedarf: 0,7 mg/Tag. Empfohlene Zufuhr: Kinder 0,1–2,5 mg/Tag, Erwachsene 2–4 mg/Tag. Kleinkinder: zusätzlich 0,25 mg/Tag (als Tablette), wenn Trinkwasserkonzentration <0,3 mg/L ist. Fluorreich sind Fische, Meeresfrüchte, Tee.
Funktion – Pathophysiologie
Im Tierversuch wurde die Essenzialität des Fluors bestätigt. Für den Menschen ist seine hohe Affinität zum Zahnhartgewebe und Knochen von Bedeutung. Fluorid wird wegen seiner kariesprotektiven Wirkung zur Kariesprophylaxe und wegen seines Einflusses auf die Synthese und die Stabilität der Knochenmatrix zur Behandlung der Osteoporose therapeutisch angewendet. Hohe Dosen an Fluor können zu toxischen Erscheinungen (Verätzungen, Atemnot, Hautnekrosen, Hypokalzämie und Hypomagnesämie durch Bildung von CaF2 bzw. MgF2) sowie zur Beeinträchtigung der Schilddrüsenfunktion (Strumabildung) und im chronischen Stadium zu Zahn- oder Knochenfluorose (Fluorosteosklerose durch Stimulation der Osteoblasten) mit erheblichen Knochendefornationen führen.
Fluoridverbindungen finden Anwendung zum Ätzen von Glas, in der Halbleiterherstellung, Petrochemie, Textilindustrie, in Rostentfernern und Holzkonservierungsmitteln. Toxische Dosen führen zu lokaler Verätzung und starken Schmerzen. Die Zelltoxizität beruht auf der Hemmung verschiedener Enzyme, wie der Na-K-ATPase und der Adenylatzyklase.
Probenstabilität
4–8 °C 30 Tage, −20 °C 1 Jahr.
Präanalytik
Abnahme- und Aufbewahrungsgefäße für die Spurenelementbestimmung verwenden und Kontakt mit fluoridhaltigen Medikamenten und Kosmetika vermeiden.
Analytik
Ionensensitive Elektroden.
Konventionelle Einheit
μg/L, mg/L, mg/g Kreatinin.
Internationale Einheit
μmol/L.
Umrechnungsfaktor zw. konv. u. int. Einheit
μmol/L = 0,05264 × μg/L, μg/L = 18,9984 × μmol/L.
Referenzbereich – Erwachsene
Referenzbereich – Kinder
s. Erwachsene.
Indikation
Verdacht auf übermäßige Aufnahme oder Intoxikation, Überwachung fluorexponierter Personen, Überwachung der Fluoridtherapie.
Interpretation
-
Serum oder Plasma: therapeutischer Bereich 95–190 μg Fluorid/L (bis 285 μg/L bei Osteoporosetherapie), toxisch >500–2000 μg/L, komatös-letal >3000 mg/L (Schulz et al. 2012).
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BAT-Wert (Urin): 4 mg Fluorid/L (BAT-Liste in DFG 2016).
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Grenzwert im Trinkwasser: 1,5 mg Fluorid/L (Trinkwasser-VO 2016).
Diagnostische Wertigkeit
Erkennung einer übermäßigen Aufnahme oder Vergiftung, Kontrolle der Therapie mit Fluorid.
Literatur
Brätter P, Beirat W (1992) Mineralstoffe und Spurenelemente. Bertelsmann Stiftung, Gütersloh
DFG (2016) Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe. Mitteilung 52. MAK- und BAT-Werte-Liste 2016. Wiley-VCH, Weinheim
Löffler G, Petrides PE (Hrsg) (2003) Biochemie und Pathobiochemie. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York, S 714–716
Schulz M, Iwersen-Bergmann S, Andresen H, Schmoldt A (2012) Therapeutic and toxic blood concentrations of nearly 1,000 drugs and other xenobiotics. Crit Care 16:R136CrossRefPubMedPubMedCentral
Trinkwasser-VO (2016) Trinkwasserverordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 10. März 2016. https://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/trinkwv_2001/gesamt.pdf. Zugegriffen am 11.08.2017