Peter C. Dartsch1, Elke Lacher1 und Ursula Kleinteich2
1Institut für zellbiologische Testsysteme (IZT), Dartsch Scientific GmbH, D-Horb a.N., 2Institut für angewandte Forschung (iaf), FH Heilbronn, D-Heilbronn
E-Mail:
dartsch-scientific@t-online.de
Bei der Prüfung auf toxische Stoffe nach DIN EN 71-3 (Sicherheit von Spielzeug, Migration bestimmter Elemente/Schwermetalle) wird unter Bedingungen extrahiert, die einem Verbleib im Verdauungstrakt nach dem
Verschlucken entsprechen. Dazu wird eine zweistündige Inkubation bei 37°C in 0,07 M Salzsäure mit nachfolgender chemisch-analytischer Bestimmung der Konzentration der gelösten und somit bioverfügbaren Einzelkomponenten durchgeführt. Die Prüfung ist dann bestanden, wenn die Grenzwerte unterschritten werden. Dabei unberücksichtigt bleibt jedoch, dass das Verfahren lediglich den Einfluss der Magensäure und nicht des gesamten Verdauungstraktes erfasst und zudem mögliche toxische Kombinationswirkungen der Einzelkomponenten, deren Konzentrationen im subtoxischen Bereich liegen, nicht erfasst werden.
Basierend auf der E DIN 19738 (2000-05) wurde ein Modell des Verdauungstraktes (Digestionsmodell) entwickelt, das erlaubt, die Schadstoffmobilisierung in den verschiedenen Teilabschnitten (Speichel, Magen, Darm) zu untersuchen. Diese drei verschiedenen Stufen besitzen im Modell nicht nur den spezifischen pH-Wert, sondern auch die charakteristischen Elektrolyt-, Schleimsubstanz- und Enzymkonzentrationen. Vergleichend wurde entsprechend der DIN EN 71-3 ausschließlich mit 0,07 M Salzsäure extrahiert.
An Wachsmalstiften und abgebundenen Klebstoffen wurde beispielhaft die Schadstoffmobilisierung, Bioverfügbarkeit und die toxische Kombinationswirkung der solubilisierbaren Komponenten durch zellbiologisches
Screening mit etablierten Zelllinien (Nieren- und Leberzellen; A-498 und Chang Liver) untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass in allen drei Stufen des Digestionsmodells keine Schadstoffmobilisierung stattfindet oder bioverfügbare und akuttoxisch wirkende Substanzen extrahiert werden. Dies gilt ebenfalls für die Verwendung von 0,07 M Salzsäure als Extraktionsmedium. Die dreitägige Inkubation der Zellen beider Zelllinien ergab mit allen getesteten Extrakten keine signifikante Verminderung der Zellvitalität oder Wachstumsrate im
Vergleich zu den entsprechenden Kontrollkulturen. Obwohl in diesen beiden Beispielen kein Unterschied zwischen den Ergebnissen des Digestionsmodells und der Salzsäureextraktion festgestellt werden konnte, ist die Durchführung der Untersuchungen zur Schadstoffmobilisierung, Bioverfügbarkeit und toxischen Kombinationswirkung in einem zellbiologischen Modell eine sinnvolle Ergänzung zu der vorgeschriebenen DIN EN 71-3 und hilft, die Anwendersicherheit bei den verschiedensten Produkten zu erhöhen.
