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Bayerisches Landesamt für
Gesundheit und Lebensmittelsicherheit

Belastung der allgemeinen Bevölkerung mit Glykolen/Glykolethern

Das Projekt wurde 2005-2008 gemeinsam vom Sachgebiet Chemikaliensicherheit und Toxikologie des Bayerischen Landesamtes für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit und dem Institut und der Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Gesundheit durchgeführt.

Einführung und Problemstellung

Bei den Glykolen handelt es sich um Alkohole mit zwei OH-Gruppen (sogenannte Diole), deren Alkoholfunktion in der Regel an benachbarte Kohlenstoffatome gebunden ist. Die bekanntesten und technisch wichtigsten Glykole sind Ethylenglykol (synonymer Begriff: Glykol) und Propylenglykol, die auch in di- und trimerer Form (z. B. Di- und Triethylenglykol) vorliegen können. Es handelt sich bei den Glykolen um klare, viskose, mit Wasser gut mischbare Flüssigkeiten, die typischerweise leicht süßlich schmecken (niedermolekulare Glykole) und einen z. T. deutlich höheren Siedepunkt haben als die einfachen Alkohole.

Aufgrund ihrer chemisch-physikalischen Eigenschaften werden Glykole und ihre Derivate als Lösungsmittel, als Ausgangs- und Zwischenprodukte in den verschiedensten industriellen Prozessen und in vielfältigen Haushaltsprodukten und Gegenständen des alltäglichen Bedarfs eingesetzt. In West-Europa werden jährlich ca. 2.941.000 t Ethylenglykol (EG), 481.000 t Propylenglykol (PG) und 800.000 t Ethylenglykolether und Acetate hergestellt.

EG und PG haben eine geringe akute Toxizität im Tierexperiment. Bei den Ethern und Estern des Ethylenglykols ist der Grad der Toxizität abhängig vom Metabolismus und hier insbesondere von den wirkungsrelevanten Alkoxyessigsäuren. So zeigen z. B. die kurzkettigen Glykolether sowie einige andere Glykolderivate, bei denen Alkoxyessigsäuren gebildet werden, im Tierexperiment eine ausgeprägte Wirkung auf die Reproduktion, die Entwicklung sowie auf hämatologische und immunologische Funktionen. Im Gegensatz dazu werden für längerkettige butyl-, propyl-, isopropyl- und phenyl-substituierte Glykolether vor allen Dingen Effekte auf das hämatologische System beobachtet.

Propylenglykolether haben eine sehr geringe akute Toxizität. Auch in höheren Konzentrationsbereichen zeigen sie keine mit den Ethylenglykolethern vergleichbaren Wirkungen. Die systemische Toxizität dieser Substanzen war in Versuchen mit verschiedenen Tierarten gering.

Grundsätzlich bietet sich zur Abschätzung der inneren Exposition auch für die Glykole und ihre Derivate die Methode des Human-Biomonitorings an. Im Bereich des Arbeitsschutzes ist zur Erfassung einer Belastung mit Glykolethern ein Biomonitoring auf die entsprechenden Alkoxyessigsäuren ein allgemein anerkanntes Verfahren. Im Bereich der umweltmedizinisch relevanten Konzentrationen liegen derzeit keine Messergebnisse aus dem Human-Biomonitoring vor.

Zielsetzung des Projektes

In den letzten Jahren wurde sehr stark der Umstieg von Lacken und Farben, die "klassische" Lösemittel enthalten, hin zu wasserbasierten Anstrichsystemen propagiert. Diese "neuen" Farben, die oft Glykole bzw. Glykolether als Lösungsmittel enthalten, könnten eventuell zu einer Belastungsquelle mit einer neuen, gesundheitlich relevanten Stoffklasse werden. Unter den Glykolethern gibt es einige, die toxikologisch von besonderer Bedeutung sind (Reproduktionstoxizität). Zudem verbleiben diese im Prozentbereich zugesetzten Stoffe insbesondere nach Renovierungsarbeiten über mehrere Monate in der Innenraumluft. Neben dieser Belastungsquelle werden die Substanzen auch in diversen Reinigungsmitteln, Kosmetika, Arzneimitteln und vielen Produkten des täglichen Gebrauchs eingesetzt. Aufgrund ihrer guten Hautresorbierbarkeit ergeben sich hierdurch weitere Belastungsmöglichkeiten.

Ziel des Projekts war es, für den umweltmedizinischen Bereich durch ein Human-Biomonitoring und parallele Innenraumluftmessungen die Belastung der allgemeinen Bevölkerung durch Glykole im Rahmen von Reinigungsarbeiten abzuschätzen. Hier sollte insbesondere die Belastungssituation nach Renovierungsarbeiten beobachtet werden.

Ausführlichere Projektbeschreibung: Belastung der allgemeinen Bevölkerung mit Glykolen / Glykolethern (PDF, 84 KB)

Ergebnisse

Mittlerweile liegen zum Projekt folgende Ergebnisse vor:

H. Fromme, L. Nitschke, S. Boehmer M. Kiranoglu, T. Göen (2013) Exposure of German residents to ethylene and propylene glycol ethers in general and after cleaning scenarios. Chemosphere 90, 2714-2721 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23290947)

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