In-vitro-Testung der hautsensibilisierenden Wirkstärke von Inhaltsstoffen aus Epoxidharzsystemen mit Schwerpunkt der Testung sogenannter Präpolymere

Status:

abgeschlossen 12/2020

Zielsetzung:

Inhaltsstoffe von Epoxidharzsystemen sind häufig Auslöser allergischer Hauterkrankungen (Allergische Kontaktdermatitis) bei Beschäftigten verschiedener Branchen. Deshalb wird bereits seit einigen Jahren die Strategie verfolgt, diese Inhaltsstoffe gemäß ihrer sensibilisierenden Wirkstärke zu charakterisieren und eine Rangfolge für die Sensibilisierungsstärke aufzustellen. Mit diesem Vorgehen soll die Grundlage für Substitutionsentscheidungen geschaffen werden. Stark sensibilisierende Inhaltsstoffe sollen – falls technisch möglich – durch weniger stark sensibilisierende ersetzt werden.

Aktivitäten/Methoden:

Im Forschungsvorhaben galt es als Erstes, Datenlücken für die Bewertung sogenannter Präpolymere zu schließen. Die Präpolymere stellen eine erfolgsversprechende technische Neuerung zur Senkung der Allergiepotenz von Epoxidharzsystemen dar. Grundsätzlich setzen sie sich aus einem adduktierten Aminanteil (AminAddukt), freiem Amin (Aminfrei) und Lösemittel in unterschiedlichen Mengenverhältnissen zusammen. Die zu testenden Materialien wurden mittels eines In-vitro-Testsystems, dem "Genomic Allergen Rapid Detection" (GARD)-Test geprüft. Das verwendete In-vitro-Testsystem ist adäquat für die untersuchten Inhaltsstoffe. Bei den Testungen waren Faktoren, die die Messung beeinflussen können, wie z. B. Löslichkeit und Zytotoxizität, ausreichend kontrolliert. Drei Testmaterialien werden der Kategorie Skin Sens 1B (Stoffe mit geringer sensibilisierender Potenz) zugeordnet. Dabei handelt es sich um

1. Tetraethylenpentamin (TEPA; monomeres Amin),
2. ein Präpolymer (TEPA- Bisphenol-A- Harz-Addukt (DGEBA) in Benzylalkohol) und
3. ein Polyamidoamin (Epamide 405, < 2 % freies Amin).

Zwei weitere Präpolymere wurden in die Kategorie Skin Sens. 1A (starke Potenz) eingeordnet. Die Ergebnisse sind mechanistisch plausibel.

Ergebnisse:

Die Kombination der Ergebnisse aus der In-vitro-Testung in diesem Forschungsvorhaben mit Ergebnissen aus Vorgängerprojekten und vertraulichen Industriedaten erlaubt die Ableitung pragmatischer Regeln für die verbesserte Bewertung ungetesteter Präpolymere. Das zweite Ziel des Forschungsvorhabens ist entsprechend erfüllt. Während ungetestete Präpolymere im Standard mit HS (hoher Potenz) bewertet werden, kann nun bei Erfüllung der folgenden Regeln auch ohne stoffspezifische Daten davon ausgegangen werden, dass die entsprechenden Präpolymere eine geringe bis mäßige Wirkstärke (GMS) innehaben:

I. > 30 % AminAddukt und < 10 % Aminfrei der Wirkstärke HS ("stark sensibilisierend")

II. > 30 % AminAddukt und <30 % Aminfrei der Wirkstärke GMS ("gering bis mäßig sensibilisierend"). Bei beiden Regeln wird vorausgesetzt, dass das Lösemittel im Präpolymer keine sensibilisierende Wirkung aufweist.

Die Regeln sind für die Bewertung von DGEBA-Präpolymeren und Polyamidoaminen anzuwenden. In allen anderen Fällen ist von einer starken Potenz auszugehen, sofern keine Daten vorliegen, die das Gegenteil belegen. Eine Aussage, ob diese Regeln ggfs. auf andere Präpolymertypen (mit anderer Harzbasis) ausgedehnt werden können, erfordert die Auswertung zusätzlicher experimenteller Daten und wurde im Rahmen des vorliegenden Projekts nicht geprüft.

Die experimentellen Ergebnisse zu den Härter-Gemischen und zu den Präpolymeren bestätigen die grundsätzlichen Annahmen im „EIS-Gemischerechner“, einer Softwareanwendung, die in vorangegangenen Projekten und im Arbeitskreis Epoxidharz-Inhaltsstoffe (AK EIS) entwickelt wurde. Die im aktuellen Forschungsvorhaben entwickelten pragmatischen Regeln können bei Kenntnis der genauen Präpolymerzusammensetzung in diesen EIS- Gemischerechner integriert und zu einer differenzierten Bewertung von Produkten in Bezug auf ihre sensibilisierende Wirkung herangezogen werden. Die Unfallversicherungsträger können unter Anwendung der neuen Regeln Substitutionsmöglichkeiten identifizieren und entsprechende Empfehlungen geben. Der herstellenden Industrie bzw. den Formulierern von Epoxidharzsystemen können die Ergebnisse dieses Projektes in Verbindung mit dem EIS- Gemischerechner als Werkzeug zur Entwicklung weniger stark sensibilisierender Systeme dienen. Differenzierte Bewertungen von Produkten stellen einen Anreiz für die Entwickler von Epoxidharzsystemen dar, um verbesserte Rezepturen, die weniger stark sensibilisierend sind, zu entwerfen und auf den Markt zu bringen. Durch den Eingang der Daten in eine solche Bewertung ist das dritte Forschungsziel, der Eingang der Ergebnisse in praxisorientierte Entscheidungshilfen, erfüllt.

Stand: