Phthalate in Humanproben

Unternehmen setzen Phthalate vor allem als Weichmacher in PVC ein. Die chemische Industrie in Europa produziert jährlich etwa eine Million Tonnen Phthalate. Über 90 Prozent davon gehen in die Weich-PVC Herstellung. Als Weichmacher bilden Phthalate keine festen Bindungen mit dem PVC. Dadurch entweicht ein Teil der Phthalate aus den Produkten, wie beispielsweise Fussböden, Tapeten oder Verpackungsmaterial. Das Human-Biomonitoring verschiedener Länder hat gezeigt, dass die Bevölkerung industrialisierter Länder durchgehend mit Phthalaten belastet ist. In zwei retrospektiven Untersuchungen der Umweltprobenbank wurden in nahezu sämtlichen Urinproben Phthalate nachgewiesen. Dies weist auf eine ubiquitäre Belastung der deutschen Bevölkerung hin.

Wie sind Phthalate reguliert?

Unter REACH sind ca. 600 Phthalate vorregistriert worden; die sechs am häufigsten verwendeten Verbindungen sind DiDP (Diisodecylphthalat), DiNP (Diisononylphthalat), DEHP (Diethylhexylphthalat), DnBP (Di-n-butylphthalat), DiBP (Diisobutylphthalat)  und BBzP (Butylbenzylphthalat).

2011 hat die EU entschieden, dass DEHP, DnBP und BBzP zu den ersten Chemikalien gehören, deren Anwendung durch REACH umfassend geregelt wird: Der Verkauf und die Verwendung dieser Chemikalien ist ab dem 1.1.2015 verboten. Ausnahmen gibt es nur, wenn die EU Kommission einem Unternehmen eine eigene Zulassung für die Verwendung der Phthalate erteilt. Dafür müsste das Unternehmen darlegen, dass mögliche Risiken durch entsprechende Maßnahmen adäquat begrenzt werden können oder dass der sozioökonomische Nutzen der Verwendung dieser Chemikalien die möglichen Risiken für Mensch und Umwelt überwiegt.

Bereits 2005 hatten die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union DEHP, DBP und BBzP als reproduktionstoxische Stoffe eingestuft. Seitdem ist die Verwendung dieser Chemikalien in Kinderspielzeug, Babyartikeln und Kosmetika verboten. Der Gebrauch dreier weiterer Phthalate -  DiNP, DnOP (Di-n-octylphthalat) und DiDP (Diisodecylphthalat) - in Kleinspielzeug sowie Babyartikeln, die Kinder in den Mund nehmen können, wurde ebenfalls untersagt. Für diese Phthalate gibt es bereits seit 1999 ein Verbot entsprechender Verwendungen.

Untersuchungen von Proben der Umweltprobenbank

Um die Belastung des Menschen zu erfassen und die Wirksamkeit der regulatorischen Maßnahmen zu überprüfen, wurden in zwei retrospektiven Studien über 800 archivierte 24-h-Sammelurinproben der Umweltprobenbank auf Primär- und Sekundärmetabolite der Phthalate DEHP (Diethylhexylphthalat), BBzP (Butylbenzylphthalat), DnBP (Di-n-butylphthalat), DiBP (Diisobutylphthalat) und DiNP (Diisononylphthalat) untersucht. Studierende der Universität Münster im Alter von 20 bis 29 Jahren spendeten die Proben zwischen 1998 und 2008.
Die erste Zeitreihe umfasst die Probenahmejahre 1988, 1989, 1991, 1993, 1996, 1998, 1999, 2001 und 2003. Die zweite Zeitreihe umfasst überlappend die Probenahmejahre 2002, 2004, 2006 und 2008.

Ergebnisse

In nahezu sämtlichen Urinproben wurden die Metabolite aller fünf Phthalate nachgewiesen. Dies weist auf eine ubiquitäre Belastung der deutschen Bevölkerung hin. Diese Ergebnisse stimmen gut mit den Untersuchungen in anderen Industrieländern überein.

Die Untersuchungen zeigen, dass die Phthalat-Belastung junger Erwachsener in Deutschland in den letzten zwanzig Jahren gesunken ist. Mitte der 1990er Jahre erreichten die Messwerte für DEHP, BBzP und DnBP ihr Maximum, anschließend sanken die Belastungen. Im Gegensatz dazu stieg die Belastung mit DiNP, das auch als Ersatzstoff für DEHP eingesetzt wird, auf das Vierfache an. Die  Konzentration von DiBP veränderte sich über den zwanzigjährigen Messzeitraum nicht.

Konzentration der Hauptabbauprodukte von DEHP in 24-h-Sammelurin von Studierenden in Münster (Stapelbalkendiagramm)
Abb. 1: Konzentration der Hauptabbauprodukte von DEHP in 24-h-Sammelurin von Studierenden in Münster (Stapelbalkendiagramm) Vergrößert anzeigen

 

In der ersten Zeitreihe wurden die Abbauprodukte 7oxo-MiNP und 7OH-MiNP von DiNP untersucht, in der zweiten Zeitreihe (Probenahmejahre 2002, 2004, 2006, 2008) zusätzlich das Abbauprodukt 7cx-MiNP.

Konzentration der Hauptabbauprodukte von DiNP in 24-h-Sammelurin von Studierenden in Münster (Stapelbalkendiagramm)
Abb. 2: Konzentration der Hauptabbauprodukte von DiNP in 24-h-Sammelurin von Studierenden in Münster (Stapelbalkendiagramm) Vergrößert anzeigen

 

Bedeutung der Ergebnisse

DEHP – greifen die Beschränkungen?

In den 1980er Jahren begann die Diskussion um die Risiken der Verwendung des Weichmachers DEHP in Plastik. Wie der an Umweltprobenbank-Proben gemessene Zeittrend zeigt, stieg die Belastung der weiblichen und männlichen Probanden mit DEHP in dieser Zeit noch an. Erst Mitte der 1990er Jahre, als die Debatte um die sichere Verwendung von DEHP die breite Öffentlichkeit erreichte, endete der Anstieg der Belastung.

1997 verlangten Dänemark und Spanien von der EU Kommission eine vorsorgliche Anwendungsbeschränkung. Die EU Kommission entschied sich wenig später für die zunächst temporäre, dann unbefristete Beschränkungsregelung zum Schutz der Kinder vor DEHP. Der Zeittrend der Umweltprobenbank deutet an, dass die chemischen Unternehmen die Verwendung von DEHP neu bewertet haben, als sich die Pläne der Kommission zur Anwendungsbeschränkung abzeichneten: Die Konzentration der DEHP Metabolite in den 24-h-Sammelurin Proben begann ab 1997 kontinuierlich zu sinken. Da die Proben von jungen Erwachsenen stammen, zeigt sich deutlich, dass die Veränderung des Marktes für Weichmacher offensichtlich nicht nur Kinderspielzeug betraf, sondern vor allem auch Produkte, die zu einer Phthalat-Belastung von Lebensmitteln führen.  Dies ist von besonderer Bedeutung, da die Phthalat-Belastung des Menschen  in erster Linie aus kontaminierten Lebensmitteln stammt.

2008 war die Konzentration der DEHP Metabolite in den Proben junger Erwachsener aus der UPB auf die Hälfte bis ein Drittel der Messwerte der späten 1980er Jahre gesunken. Dennoch ist DEHP immer noch das Phthalat, das mengenmäßig den größten Anteil der Belastung der Münsteraner Studierenden mit dieser Weichmachergruppe darstellt.

Vergleich mit anderen Untersuchungen

Ergebnisse aus dem Kinder-Umwelt-Survey des Umweltbundesamtes hatten gezeigt, dass bis zu ca. 80 Prozent der Kinder in Deutschland zwischen 2003 und 2006 so hoch mit den fünf auch an Umweltprobenbank-Proben untersuchten Phthalaten belastet waren, dass die tolerable tägliche Aufnahme (TDI) überschritten wurde.

Fazit

Vor diesem Hintergrund dokumentieren die Zeittrends eine positive Entwicklung, zeigen aber auch, dass die toxikologisch bedenklichen Phthalate immer noch so breit eingesetzt werden, dass weitere Regulierungsschritte sinnvoll erscheinen.

Empfohlene Steckbriefe

Probenarten

Studentenkollektive Je zur Hälfte weibliche und männliche Studenten im Alter von 20 bis 29 Jahren.
24h-Sammelurin Eine ideale Matrix für das Human-Biomonitoring, weil mit dem Urin Chemikalien und/oder deren Metabolite ausgeschiedenen werden, die zuvor in direktem Kontakt mit dem Organismus standen. Messungen im Urin können somit zuverlässige Aussagen über die interne Belastung des Menschen liefern.

Analyte

Phthalate Weichmacher für PVC und andere Kunststoffe

Probenahmegebiete

Standorte Humanproben 4 Universitätsstädte als Standorte für die Probenahme.

Weiterführende Informationen

Verweise auf externe Informationen und gesetzliche Regelungen

Literaturangaben