Forschungsprojekt: Vorkommen von Chlorparaffinen in Lebensmitteln und Untersuchungen in Duplikatproben – Methodenentwicklung und Risikoabschätzung
Kurzbeschreibung
Ziel des Projektes war die Belastung der allgemeinen Bevölkerung durch Chlorparaffine zu ermitteln. Um das Vorkommen von Chlorparaffinen in Lebensmitteln nachweisen zu können, musste eine robuste analytische Methode entwickelt werden. Anhand der gewonnenen Daten wurde eine Risikoabschätzung durchgeführt.
Unter dem Begriff Chlorparaffine werden komplex zusammengesetzte technische Mischungen chlorierter n-Alkane zusammengefasst. Anhand der Kettenlänge werden die Mischungen in kurz- (engl. short = SCCP), mittel- (engl. medium = MCCP) und langkettige (engl. long chain = LCCP) Chlorparaffine (CP) unterteilt. Die technischen Chlorparaffinmischungen finden breite Anwendung in zahlreichen Bereichen. Niedrig chlorierte mittelkettige Chlorparaffine werden überwiegend als Weichmacher für die PVC Produktion verwendet, während höher chlorierte kurzkettige Chlorparaffine als Flammschutzmittel eingesetzt werden. Darüber hinaus werden Chlorparaffine für wasserabweisenden Beschichtungen für Textilien, Papier, Gummi und Kunststoffen angewandt. Chlorparaffine finden ferner Anwendung als Bindemittel und Additive in Farben, Lacken, Beschichtungen und Dichtmitteln. Die Freisetzung von Chlorparaffinen ist während der Produktion der Mischungen bzw. der Weiterverarbeitung dieser zu entsprechenden Produkten möglich. Mit Ausnahme von Metallbearbeitungsölen, bei deren Anwendung Chlorparaffine über Aerosole und Abwasser in die Umwelt gelangen können, ist das Auswaschen und die Verflüchtigung aus anderen chlorparaffinhaltigen Produkten eher gering. Bei der Verbrennung von chlorparaffinhaltigen Produkten werden keine Chlorparaffine freigesetzt, während bei der Deponierung die Gefahr der Auswaschung besteht. Über atmosphärischen Transport und den Wasserkreislauf können sich an Partikel gebundene Chlorparaffine in der Umwelt verteilen. Über die Atmosphäre, den Wasserkreislauf, aber auch durch Düngung mit belastetem Klärschlamm, sind Chlorparaffine in die Nahrungskette gelangt.
Chlorparaffine weisen eine geringe akute Toxizität auf. In subchronischen und chronischen Studien zu Chlorparaffinzubereitungen konnten Effekte auf Leber, Nieren, Schilddrüse sowie Enzymaktivitäten festgestellt werden. Die Effekte variierten in Abhängigkeit der Dosis, des Chlorierungsgrades, sowie der Kettenlänge der Chlorparaffine. Darüber hinaus zeigten sich spezies- und geschlechtsbedingte Unterschiede. Die Daten zu Chlorparaffingehalten in der Umwelt sind überschaubar, dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass die Analytik der Chlorparaffine aufwendig ist, da es sich um komplex zusammengesetzte Mischungen handelt. Chlorparaffine werden durch radikalische Chlorierung entsprechender Paraffinfraktionen gewonnen. Da die Reaktion wenig Selektivität zeigt, entstehen zahlreiche Isomere. Diese Vielzahl von Isomeren lässt sich nur z.T. gaschromatographisch trennen, so dass die Quantifizierung nicht für eine Einzelkomponente sondern für die Mischung als Gesamtes vorgenommen wird. Neben der unvollständigen Auftrennung der Chlorparaffinmischungen bereiten auch die verschiedenen Chlorierungsgrade der Mischungen Schwierigkeiten bei der Analyse mittels GC-ECD und GC-ECNI-MS, da mit steigendem Chlorierungsgrad der „Detektorresponse“ zunimmt und somit die Quantifizierung beeinflusst.
Aufgrund der dürftigen Datenlage wurden die Oktanol-Wasser-Koeffizienten von Chlorparaffinmischungen sowie einzelner chlorierter n-Alkane bestimmt, um den Einfluss physikochemischer und toxikologischer Effekte besser einschätzen zu können und hierdurch die Risikobewertung zu verbessern. Zum Nachweis von Chlorparaffinen wurde eine geeignete GC-ECNI-MS Methode entwickelt, um die komplexen technischen Mischungen in Umweltproben nachweisen zu können. Mit der entwickelten Nachweismethode wurden Fisch-, Muttermilch- und Staubproben auf Chlorparaffine untersucht und anhand der ermittelten Daten eine Risikoabschätzung durchgeführt.
Laufzeit: 2007-2011