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Dynamische Headspace

Duftstoffe in Kinderspielzeug sensitiv bestimmen

| Autor / Redakteur: Guido Deußing* / Dr. Ilka Ottleben

(Bild: BfR)

Duftstoffe in Kinderspielzeug können Allergien auslösen. Um eine mögliche Exposition abzuschätzen und das Risikopotenzial zu bewerten, sind Emissionsmessungen erforderlich. Ein der Messkammeruntersuchung vorgeschaltetes Screening mittels Dynamischer Headspace reduziert den Arbeits- und Zeitbedarf.

Duftstoffe werden nicht alleine in Kosmetika, Reinigungsmitteln oder Textilien eingesetzt, um deren Attraktivität zu steigern: Was gut riecht, kommt gut an – bei Erwachsenen und Kindern gleichermaßen. Folglich unterliegen auch Spielzeughersteller der Versuchung, die Karriere ihrer Produkte durch den Einsatz olfaktorischer Lockstoffe zu fördern. Allerdings besitzen manche Duftstoffe ein allergenes Potenzial, und rund fünf Prozent der deutschen Bevölkerung reagieren empfindlich auf Duftstoffallergene; im Fall von Kindern gehören sie zu den Hauptursachen für Kontaktdermatitis, schildern Dr. Ines Masuck, Dr. Christoph Hutzler und Prof. Dr. Dr. Andreas Luch vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) in Berlin [1]. Die überarbeitete europäische Richtlinie zur Spielzeugsicherheit 2009/48/EG verbietet daher 55 Duftbestandteile, erlaubt jedoch bis zu 100 µg des Duftstoffes pro Gramm Material, wenn dies unter guten Produktionsbedingungen technisch unvermeidbar ist, berichten die BfR-Wissenschaftler.

Headspace-GC/MS als Mittel der Wahl

Es liegt im Interesse gerade der kleinen Verbraucher, das Risikopotenzial von Spielzeug zu überprüfen und zu bewerten. Entscheidend hierbei sind Migrations- und Emissionsstudien, die im Fall von Duftstoffallergenen im Rahmen von Emissionskammermessungen durchaus zeit- und kostenintensiv sind. Um den Untersuchungsaufwand zu fokussieren, entwickelten und validierten Masuck et al. Screening-Verfahren auf Basis der Headspace-Technik (HS), mit denen sich der Kreis verdächtiger Produkte rasch und effektiv eingrenzen lässt und eine sensitive und umfassende Analyse von leichtflüchtigen und mittel- bis schwerflüchtigen Verbindungen (VOC/SVOC) möglich wird. Der flüchtigen Natur der Zielanalyten entsprechend, erwies sich die Gaschromatographie mit massenselektiver Detektion (GC/MS) nach vorangegangener Headspace-Extraktion als Analysenverfahren der Wahl. Um ein Maximum an Informationen über die in Spielzeug verwendeten Duftstoffe zu erhalten und mögliche Unterschiede in der Sensitivität herauszufinden, verglichen Masuck et al. verschiedene Headspace-Techniken, namentlich die Headspace-Solid-Phase-Micro-Extraction (HS-SPME), die Dynamische Headspace (DHS) und die Dynamische Headspace nach Vollverdampfung der Probe (FE-DHS).

Vorsicht vor Duftstoffen in Kinderspielzeug

In einem Internetshop bestellten die Wissenschaftler fünf verschiedene parfümierte Spielzeugpuppen. Eine Puppe habe nach süßer Vanille gerochen, die anderen sollten laut Deklaration nach Popcorn, Erdbeere und Veilchen riechen, auf jeden Fall „unterschied sich der Geruch aller untersuchten Puppen von dem typischen, eher künstlichen Plastikgeruch“. Zur Analyse gelangte je eine Scheibe mit einem Durchmesser von einem Zentimeter, die aus dem parfümierten Teil des Spielzeugs ausgestanzt und in ein 20-mL-Headspace-Vial gegeben wurde.

Das Vial wurde verschlossen und für die weitere Probenvorbereitung auf dem Multi-Purpose-Sampler (Gerstel-MPS-XL) platziert, der sowohl sämtliche für die HS-SPME als auch für die DHS beziehungsweise FE-DHS notwendigen Schritte wie Heizen, Rühren, Inkubieren, Lösemittel aufgeben, einschließlich der thermischen Extraktion der Analyten vom Adsorbens (SPME-Faser: 85 µm-Polyacrylat; Desorptionsröhrchen mit Tenax TA) in der Thermal Desorption Unit (Gerstel-TDU) und Aufgabe in das GC/MS-System automatisiert vornahm. Zur Analyse verwendet wurde eine Gerätekombination GC6890/MSD 5975C (Agilent Technologies).

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