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Entwicklung von analytischen Multimethoden für die Untersuchung der dermalen, oralen und inhalativen Exposition gegenüber Kunststoff-Additiven (z.B. Phthalaten) und NIAS aus Bedarfsgegenständen.Ab 2015:Entwicklung einer Multimethode für die Analyse von Phthalaten in Bedarfsgegenständen unter Einbeziehung weiterer Additive wie Stabilisatoren, Katalysatoren, Initiatoren und Polymerisationshilfsmitteln.

Projekt


Förderkennzeichen: BfR-CPS-08-1322-514
Laufzeit: 01.05.2012 - 31.12.2017
Forschungszweck: Grundlagenforschung

Weichmacher werden heutzutage in einer Vielzahl von Bedarfsgegenständen eingesetzt. Diese bestehen aus Kunststoffen (z.B. PVC), Elastomeren und thermoplastischen Elastomeren (TPE). Als Weichmacher in Kunststoffen, speziell PVC, werden z.B. Phthalate in großen Mengen, d.h. bis zu 50% eingesetzt. Zur Erzielung gewünschter Eigenschaften werden den Polymeren eine Reihe von weiteren Additiven zugesetzt. Neben Weichmachern werden auch Stabilisatoren, Farbmittel, Katalysatoren, Polymerisationshilfsmittel und Initiatoren verwendet. Weiterhin sind in den technologischen Herstellungsprozessen gebildete Reaktions- und Abbauprodukte der eingesetzten Stoffe in den Materialien zu erwarten sog. NIAS (non-intentionally added substances). Da diese Additive als auch NIAS in den oben genannten Polymeren lediglich physikalisch assoziiert im Polymergerüst eingelagert sind, können diese Substanzen auf physikalischem Weg aus der Material austreten und je nach Anwendungsgebiet auf Lebensmittel, Haut oder Speichel übergehen (migrieren) und weiterhin auch Inhalativ aufgenommen werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, ein möglichst breites Spektrum der oben genannten Additive bzw. NIAS mit Multimethoden quantitativ zu erfassen. Dabei ist der Übergang auf den Menschen sowohl oral, dermal und inhalativ zu betrachten. Einige Phthalate stehen seit Ende der neunziger Jahre in Verdacht, reproduktionstoxisch zu sein und wurden entsprechend eingestuft. Der sich entwickelnde Organismus von Kindern reagiert besonders empfindlich auf fortpflanzugsgefährdende Substanzen. Um die Exposition von Kindern gegenüber Phthalaten zu reduzieren, wurden in der Richtlinie 2005/84/EG drei besonders kritische Phthalate (DEHP, DBP, BBP) in Spielzeug und Babyartikeln generell verboten ( 0,1 Masse-%), während drei weitere (DINP, DIDP, DNOP) in Spielzeug und Babyartikeln verboten wurden, das von Kindern in den Mund genommen werden kann. 2016: Viele Gegenstände des alltäglichen Bedarfs bestehen aus Kunststoffen und Elastomeren. Um den Kunststoffen die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Optik und Funktionalität für den spezifischen Einsatz zu geben, werden ihnen während des Herstellungsprozesses weitere Substanzen zugesetzt, sogenannte Additive. Zentrale Additivgruppen sind dabei Weichmacher, Stabilisatoren, Farbmittel, Vulkanisationsbeschleuniger bzw. Vulkanisations-verzögerer. Weichmacher, welche in großen Mengen vor allem in PVC eingesetzt werden, sind beispielsweise Phthalate. Einigen darunter konnte reproduktionstoxische Wirkung nachgewiesen werden, weshalb auch zunehmend Ersatzstoffe Verwendung finden. Neben den beabsichtigt zugesetzten Additiven können in Kunststoffen und Elastomeren auch häufig Kontaminanten wie polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) bzw. primäre aromatische Amine (paA) vorkommen. Ebenfalls herstellungsbedingt kommen Reaktions- und Abbauprodukte der Additive im Endprodukt vor. Gemeinsam mit weiteren Verunreinigungen bilden sie die Gruppe der Non-Intentionally Added Substances (NIAS). Die meisten dieser Additive sind allerdings nicht kovalent an das Material gebunden und können daher stetig aus dem Produkt heraus migrieren. Innerhalb des Projektes 1322-514 soll eine Multimethode zur Analyse und Charakterisierung von polymerem Material verbrauchernaher Produkte entwickelt werden. Die Auswahl der Analyten basiert auf der Häufigkeit ihres Vorkommens sowie ihrer Einsatzbreite, ermittelt durch Screening Analysen polymeren Materials, ebenso wie auf der toxikologischen Relevanz im Hinblick auf dermale und orale Exposition. Die angeführten Substanzgruppen stellen sowohl von ihrer Molekülmassenverteilung als auch von deren unterschiedlichen Polaritäten verschiedene Ansprüche an die heranzuziehenden analytischen Verfahren. Ziel des Projektes ist es, ein möglichst breites Spektrum an Additiven und NIAS durch einen geeigneten Screening-Ansatz zu identifizieren und mittels Multi-Komponenten-Methoden zu quantifizieren und im Anschluss hinsichtlich ihres dermalen Expositionswegs zu charakterisieren.

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