Phthalate (Weichmacher) in Nahrungsergänzungsmitteln und Arzneimitteln
Das Projekt wird vom Sachgebiet Umweltmedizin des Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit in Zusammenarbeit mit dem Sachgebiet Pharmazie und dem Sachgebiet Nahrungsergänzung-Novel Food in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Freising im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Gesundheit durchgeführt.
Bei den seit über 40 Jahren großtechnisch eingesetzten Phthalaten handelt es sich um Ester der 1,2-Benzoldicarbonsäure (ortho-Phthalsäure) mit hauptsächlich n-Alkylalkoholen. Aufgrund ihrer chemisch-physikalischen Charakteristika werden Phthalate zu ungefähr 90% als Weichmacher, insbesondere bei der Herstellung von Weich-PVC und anderen Polymerisaten, eingesetzt. Weitere Anwendungsbereiche sind der Einsatz als Dielektrikum in Kondensatoren, Entschäumer bei der Papierherstellung, Emulgatoren für Kosmetika, Textilhilfsstoffe, Beschichtungssysteme, Betonzusatzstoffe, in Klebstoffen, Farben/Lacken und Dichtungsmassen. Während Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) zum überwiegenden Teil bei der Weich-PVC-Herstellung eingesetzt wird, werden Dibutylphthalat (DBP) und Benzylbutylphthalat (BzBP) in größeren Mengenanteilen auch in anderen, zum Teil sehr speziellen Anwendungen eingesetzt.
Phthalate zählen zu den so genannten äußeren Weichmachern, die mit dem Kunststoff, dem sie zugesetzt sind, keine feste chemische Bindung eingehen. Sie werden daher trotzt ihrer geringen Flüchtigkeit in geringer Menge aus Phthalat-haltigen Kunststoffen freigesetzt. Da Phthalate biologisch relativ schwer abbaubar sind, reichern sie sich in der Umwelt an. Sie sind heute beinahe ubiquitär nachweisbar.
Nach oraler Gabe werden Phthalate gut resorbiert. Für eine Vielzahl verschiedener Spezies ist der Metabolismus eingehend beschrieben, der typischerweise mit der hydrolytischen Spaltung zum Monoester beginnt. Die hierzu erforderlichen Lipasen finden sich in vielen Organen, insbesondere aber in der Dünndarmmukosa, der Leber, aber auch der Lunge. Danach können die Monoester zur Phthalsäure und zu verschiedenen oxidativen Reaktionsprodukten umgesetzt und/oder an Glucuronid gekoppelt ausgeschieden werden.
Alle Phthalsäureester zeigen bei Versuchstieren eine geringe akute Toxizität. Erfahrungen zu Wirkungen bei langfristiger Exposition beim Menschen liegen nur sehr begrenzt vor.
Einige Phthalsäureester zeigen im Tierexperiment bei subchronischen und chronischen Fütterungsversuchen insbesondere Wirkungen an den Organen Leber, Niere und Testes (Hoden) sowie ein vermindertes Körpergewicht. An Nagern wurden verschiedene Effekte, wie zum Beispiel Leberveränderungen, Peroxisomenproliferationen, verminderte Cholesterolsynthese und reduzierter Glykogengehalt beobachtet. Auch konnte in verschiedenen Untersuchungen bei Nagern Effekte auf den sich entwickelnden Fetus im Sinne eines geringeren Geburtsgewichts, einer verminderten Nachkommenzahl und verschiedene Missbildungen beobachtet werden. Nach oraler Zufuhr von DEHP, - DBP und BzBP konnten Testesatrophien (Hodenrückbildung) bei Ratten und Mäusen nachgewiesen werden, wobei die Wirkungen abhängig von der Dosis und dem Alter der Versuchstiere zum Zeitpunkt der Exposition (juvenile Tiere sind empfindlicher) waren. In Langzeituntersuchungen wurde bei Fütterungsstudien an Ratten und Mäusen für DEHP auch eine Zunahme der Inzidenz von Lebertumoren beschrieben. DEHP verursacht über eine Proliferation der Peroxisomen eine Zunahme an Wasserstoffperoxiden. Diese reagieren mit der DNA und initiieren im Weiteren die Tumorentwicklung. Heute herrscht jedoch Konsenz, dass dieser Mechanismus für den Menschen von untergeordneter Bedeutung ist.
Bisher wird davon ausgegangen das der wesentliche Belastungspfad der Bevölkerung über Nahrungsmittel erfolgt. In der letzten Zeit ist darüber hinaus deutlich geworden, dass eine weitere relevante Quelle für die menschliche Belastung besteht. Es handelt sich um Kapselhüllen von Arzneimitteln, in denen Phthalate als zugelassene Hilfsmittel eingesetzt werden dürfen. So kann z. B. Dibutylphthalat bis zu einigen mg/kg in den Kapselhüllen enthalten sein. Daneben sind aber auch viele Nahrungsergänzungsmittel auf dem Markt, die gleichfalls Phthalate enthalten können. Bisher gibt es hierzu keine belastbaren Daten in der wissenschaftlichen Literatur.
Vor diesem Hintergrund sollen Nahrungsergänzungsmittel und Arzneimittel auf verschiedene Phthalate untersucht werden. Unter Berücksichtigung der Untersuchungsergebnisse soll eine Risikoabschätzung für die allgemeine Bevölkerung durchgeführt werden. Hierdurch wird es möglich sein die Aufnahme über diesen Belastungspfad besser als bisher abzuschätzen. Ziel dieses Vorhabens ist es zudem Wissenslücken zur Exposition der Bevölkerung zu schließen, um ein zielgerichteteres Risikomanagement zu ermöglichen.
Abb. 1: Chemische Struktur des Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP)