Worldwide China

Weichmacher in der Raumluft

Gefahr im Hausstaub: Lösemittelfreie Analyse flüchtiger Phthalate

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

Abb. 1: Polymerhaltige Fußbodenauslegeware, Möbelpolster und Duschvorhänge können Phthalate emittieren. Die Weichmacher adsorbieren an Staubpartikel und reichern sich daran an.
Abb. 1: Polymerhaltige Fußbodenauslegeware, Möbelpolster und Duschvorhänge können Phthalate emittieren. Die Weichmacher adsorbieren an Staubpartikel und reichern sich daran an. (Bild: ©Jag_cz, ©magann- stock.adobe.com)

Die als Weichmacher einsetzten Phthalate sind flüchtig, nahezu ubiquitär, sie reichern sich an Staubpartikeln an und gefährden unsere Gesundheit. Kurz: Sie sollten analytisch überwacht werden. Welche Methode bei der Analyse von Luftproben die besten Resultate liefert, haben Forscher nun in einer umfangreichen Literaturrecherche untersucht. Ihr Ergebnis: Die TD-GC/MS.

Die Industrie verbraucht weltweit pro Jahr schätzungsweise rund fünf Mio. Tonnen Phthalsäureester. Hauptabnehmer dieser Stoffgruppe, die landläufig besser bekannt ist unter der Bezeichnung Phthalate, ist die Kunststoffindustrie, die sie als Weichmacher einsetzt, also um Polymerwerkstoffe flexibler und haltbarer zu machen; PVC ist das wohl bedeutendste Zielpolymer. Auch Konsumgüter und pharmazeutische Produkte können Phthalate enthalten, weil sie die Hautdurchlässigkeit von Cremes fördern, Duftstoffe in Parfüms halten, die Bruchfestigkeit von Nagellack verbessern oder die Elastizität von Haarsprays erhöhen, um nur einige Beispiele der Wirkweisen von Phthalaten zu nennen. Bedauerlicherweise besitzen Phthalate nicht nur positive, sprich: für die Industrie interessante Eigenschaften, sondern sie bergen auch erhebliche Gesundheitsrisiken (s. Kasten Ergänzendes zum Thema: „Besorgniserregende Phthalate“)

Phthalate gehen lockere Bindungen ein

Das Problem mit den Phthalaten ist nicht allein ihrem chemischen Naturell zuzuschreiben, das sie von reproduktionstoxisch über mutagen und kanzerogen bis hormonell wirken lässt, sondern auch der Art, wie die Ester der Phthalsäure in die Polymermatrix eingebettet sind: Sie sind nämlich nicht chemisch fest an die Polymermoleküle gebunden, sondern nur rein physikalisch, also eher locker. Die Polymere werden von den Phthalaten äußerlich umhüllt, sozusagen wie ein molekularer Schmierfilm, und können – ihr Charakter trägt dazu bei – vergleichsweise leicht aus der Matrix entweichen: Phthalate gehören zu den halbflüchtigen organischen Verbindungen (SVOC). Die Emission verläuft in Abhängigkeit von den Rahmenbedingungen, denen der Werkstoff ausgesetzt ist, mehr oder weniger schnell. Relevante Einflussfaktoren bilden die Umgebungsfeuchtigkeit, ein möglicher manueller oder chemischer Abrieb, Druck und Temperatur.

Immer auf der Suche nach Bindungspartnern

Die Trennung ist allerdings nur von kurzer Dauer. Phthalate eignen sich nicht fürs Singledasein. Kaum hat sich ein Phthalatmolekül aus der Polymermatrix verdünnisiert, stürzt es sich schon in die nächste Beziehung: Aus der Folie heraus kontaminiert es das verpackte Lebensmittel oder Medikament; aus dem Blutbeutel flutet es die darin gelagerte Blutkonserve; aus dem Material der Plastikflasche taucht es ein in das darin enthaltene Getränk. Nimmt das Kleinkind phthalathaltiges Plastikspielzeug in den Mund, wird der noch junge menschliche Organismus zum Zielgebiet der zum Teil höchst gefährlichen Weichmacher [3].

Im Normalfall dünstet ein Polymerwerkstoff, eine Fußbodenauslegeware, ein Möbelpolster, ein Duschvorhang, seine Weichmacher schlichtweg aus und entlässt sie in die Luft. Darin schwebende Staubpartikel werden zur begehrten Lande- und Sammelzone von Phthalaten, mit denen sie im Huckepack große Distanzen überwinden oder sich an Ort und Stelle niederlassen, auf dem Boden, im Regal, auf dem Schrank, und erst dann, einem Schläfer gleich, gefährlich werden, wenn Staub aufgewirbelt und inhaliert wird. Ewa Olkowska, Joanna Ratajczyk und Lidia Wolska geben die Adsorption von Phthalaten an Staubpartikeln in einem Durchschnittshaushalt mit bis zu 9,5 mg/kg Staub an. Bezogen auf die Luft liegt der Wert laut den Wissenschaftlerinnen von der Medizinischen Universität in Danzig in Polen zwischen 200 und 8290 ng/m3 an [1]. Was bedeutet, dass sich vor allem jene Lebewesen, die sich in Bodennähe bewegen, einer besonderen Belastung mit Phthalaten ausgesetzt sehen: robbende Kleinkinder [4].

Analytische Überwaschung aufgrund der Phthalate essentiell

Aufgrund ihrer ubiquitären Verbreitung und der bekannten gesundheitsgefährdenden Wirkung bedarf es einer laufenden Überwachung potenzieller Phthalatbelastungen in der Umwelt, schlussfolgern Ewa Olkowska et al. in ihrem Beitrag im Fachjournal „Trends in Analytical Chemistry“ [1]. Bislang fehle es nämlich an hinreichenden Informationen über die Konzentration von Phthalaten in den verschiedenen Ökosystemen, vor allem in der Luft, um eine dezidierte Risikobewertung vornehmen zu können.

Ergänzendes zum Thema
 
Besorgniserregende Phthalate

In einer umfangreichen Literaturrecherche haben sich die drei polnischen Wissenschaftlerinnen auf die Suche nach dem optimalen Verfahren zur Bestimmung von Phthalaten in Luft gemacht. Ewa Olkowska et al. zogen nicht nur methodische Aspekte in Betracht, also solche Faktoren, die Einfluss auf die Empfindlichkeit oder Effizienz der Analyse nehmen wie die Möglichkeit der Automatisierung, sondern auch ökologische Gesichtspunkte. Es sei heute geboten, insbesondere im Zuge der Ermittlung umweltrelevanter Daten, bei der Analytik selbst an Nachhaltigkeit zu denken, lösemittelfreie Methoden zu bevorzugen und damit dem Gedanken der „grünen Chemie“ Rechnung zu tragen, fordern die Wissenschaftlerinnen.

Inhalt des Artikels:

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45103889 / Bio- & Pharmaanalytik)