Bisphenol-F-diglycidylether

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1 1 Sensibilisierende Wirkung (2012) Sh B CAS-Nr Synonyma p,p 0 - Bis[p-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]- methan Bis(4-glycidyloxyphenyl)methan Bis(4-hydroxyphenyl)methandiglycidylether Bis(p-hydroxyphenyl)methandiglycidylether 4,4 0 -Methylendiphenoldiglycidylether p,p 0 -BFDGE p,p 0 -DGEBF CAS-Nr Synonyma o,p 0-2,2 0 -[Methylenbis(4,1-phenylenoxymethylen)]bisoxiran [[2-[[4-(Oxiranylmethoxy)phenyl]- methyl]-phenoxy]methyl]oxiran o,p 0 -BFDGE o,p 0 -DGEBF CAS-Nr Synonyma o,o 0-2,2 0 -[Methylenbis(2,1-phenylenoxymethylen)]bisoxiran o,o 0 -BFDGE o,o 0 -DGEBF MAK, 54. Lieferung, 2013

2 2 (Diphenylolmethandiglycidylether) stellt ein Gemisch aus 3 Isomeren dar und dient, wie auch der strukturell eng verwandte Bisphenol-A-diglycidylether (siehe Begründung Bisphenol-A-diglycidylether 1997), als Ausgangsstoff für Epoxidharze. Es werden auch Gemische aus Bisphenol-A-diglycidylether- und -basierten Harzen verwendet. In Epoxidharzen auf Basis von (Reaktionsprodukt aus Formaldehyd, Epichlorhydrin und Phenol; ) wurden die 3 möglichen isomeren Monomere in unterschiedlichen Konzentrationen nachgewiesen, stets aber mit einem deutlich geringeren Anteil an o,o 0 -Isomer (Pontén et al d). Der Monomer-Anteil des in den Kliniken des Informationsverbundes Dermatologischer Kliniken (IVDK) in den Jahren 2002 und 2003 im Epikutantest verwendeten Harzes stellte ebenfalls ein Gemisch aus den 3 Isomeren dar (38% p,p 0 -Isomer; 36% o,p 0 -Isomer und 13% o,o 0 -Isomer sowie etwa 1% Bisphenol-Adiglycidylether) (Geier et al. 2004). In einer anderen Untersuchung wurde für ein derartiges Harz folgende Monomeren-Zusammensetzung ermittelt: 29,9% p,p 0 -Isomer; 32,6% o,p 0 -Isomer und 11,9% o,o 0 -Isomer sowie 1,9% Bisphenol-A-diglycidylether (Pontén et al d). Die sensibilisierende Wirkung wird hauptsächlich auf die monomeren Diglycidylether (Molekulargewicht 312 bzw. 340 im Falle des Bisphenol-A-diglycidylethers) zurückgeführt. Höhermolekulare Oligomere des Bisphenol-A-diglycidylether erwiesen sich als wenig oder nicht allergen (siehe Begründung Bisphenol-Adiglycidylether 1997). Untersuchungen zu höhermolekularen Oligomeren des liegen nicht vor. Allergene Wirkung Erfahrungen beim Menschen Hautsensibilisierende Wirkung Eine Sensibilisierung gegen Epoxidharze wird relativ häufig bei Beschäftigten im Baugewerbe beobachtet (Geier et al. 2011), z. B. bei Beschäftigten im Tunnelbau (Chu et al. 2006; Irvine et al. 1994; Rast 2001) oder bei Fußbodenlegern (Condé-Salazar et al. 1994). Auch aus einigen Bereichen der Kunststoff-verarbeitenden Industrie wird über Sensibilisierungen gegen Epoxidharze berichtet, insbesondere aus Betrieben, in denen Epoxidharze meist großflächig händisch verarbeitet werden, wie in der Windrotoren-Fertigung (Pontén et al a, b; Rasmussen et al. 2005). Eine multivariable Poisson-Regressionsanalyse der zwischen 1992 und 2000 in den Kliniken des IVDK erhobenen Epikutantest-Befunde zeigte, dass in den Berufsgruppen Bau- und Bergbauberufe, Maler, Tischler, Keramiker und Chemieberufe das höchste Risiko einer Sensibilisierung gegen das in der Standardreihe getestete Harz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether bestand (Uter et al. 2002). Während eine Sensibilisierung gegen Epoxidharze auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether mit einer 1%igen Zubereitung (in Vaseline) eines derartigen (niedermolekularen) Epoxidharzes als Bestandteil aller Standardreihen diagnostiziert werden kann, steht für Epoxidharze auf Basis von keine entsprechende zugelassene Testzubereitung zur Verfügung. Daher liegen im Gegensatz zu dem standardmäßig getesteten Epoxidharz nur relativ wenige klinische Befunde mit Bisphenol-F-

3 3 diglycidylether-basierten Epoxidharzen vor. Auch die einzelnen isomeren Monomere können nicht routinemäßig epikutan getestet werden. Ein Epoxidharz auf Basis von wurde in Deutschland nur in einer Studie der Kliniken des IVDK in einer speziellen Epoxidharz-Reihe bei gezielter Indikation im Epikutantest getestet (s. o.). Das untersuchte Kollektiv bestand aus 70 Patienten mit Verdacht auf allergisches Kontaktekzem durch Epoxidharze und 22 Patienten mit bekannter Sensibilisierung gegen das standardmäßig getestete Epoxidharz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether. Zwischen 2002 und 2003 zeigten 38 von 87 Getesteten eine positive Reaktion (16 einfach, 17 zweifach und 5 dreifach positive Reaktionen) auf die 0,25%ige Zubereitung des -basierten Harzes (in Vaseline). Nur 2 von 36 Patienten, die auch mit dem Harz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether getestet wurden, zeigten darauf keine Reaktion. Der Reaktionsindex 1 (RI) von 0,9 und die Positivity Ratio 2 (PR) von 42% weisen die Zubereitung des Harzes auf Basis von als sehr gut geeignete Testzubereitung aus (zum Vergleich für das Harz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether: RI=1,0; PR=42%) (Geier et al. 2004). Im Jahre 2001 wurden Fälle von berufsbedingtem Kontaktekzem in einem dänischen Betrieb zur Herstellung von Rotorblättern für Windkraftanlagen untersucht. Bei der Verarbeitung von Epoxidharzen im Hand-Laminierverfahren waren die Beschäftigten gegenüber Epoxidharzen auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether und Bisphenol-Fdiglycidylether exponiert. Für Beschichtungen und Formarbeiten wurden Harze auf Basis von Trimethylolpropan-triglycidylether bzw. Tetraglycidyl-4,4 0 -methylendianilin eingesetzt. Im Epikutantest reagierten 34 von 66 getesteten Erkrankten auf das Bisphenol-A-diglycidylether-basierte Harz und 26 auf das basierte Harz. Vondiesen 26 reagierten 24 Patienten auf beide Harze (Pontén et al a, b; Rasmussen et al. 2005). Bei 9Arbeitern, die beim Bau einer U-Bahn in Taipeh gegen ein u. a. Bisphenol-Adiglycidylether und enthaltendes Epoxidharz-System exponiert waren, trat ein Kontaktekzem auf. Von ihnen zeigten 7 im Epikutantest eine allergische Reaktion auf die getestete Harz-Komponente (3- und 1%ig in Vaseline). Fünf dieser Patienten wurden auch mit -basierten Harzen getestet (0,25%ig in Vaseline), worauf 2der 5Getesteten eine einfach positive Reaktion zeigten und ein Patient eine zweifach positive Reaktion. Nur dieser Patient, aber keiner der übrigen 8 Getesteten, zeigte auch eine positive Reaktion (2þ) auf das in der Standardreihe getestete Harz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether (Chu et al. 2006). Bei 8 Beschäftigten, die defekte Wasserleitungen mittels Epoxidharz-Innenbeschichtungen reparierten, stellte sich nach ein- bis 42-monatiger Tätigkeit ein arbeitsabhängiges Kontaktekzem an Händen, Handgelenken oder Unterarmen ein. Im Epikutantest reagierten 6dieser Beschäftigten deutlich bis stark positiv auf das Bisphenol-A-diglycidylether-basierte Harz. Von diesen zeigten 4 eine gleich ausgeprägte Reaktion auf das B 1 Der Reaktionsindex ist definiert als der Quotient: (a d i) /(aþdþi); mit: a=anzahl allergischer Reaktionen, d = Anzahl fraglicher Reaktionen, i = Anzahl irritativer Reaktionen (Brasch und Henseler 1992). 2 Die Positivity Ratio ist definiert als der Prozentsatz einfach positiver Reaktionen an der Gesamtheit der positiven Reaktionen (Geier et al. 2003). MAK, 54. Lieferung, 2013

4 4 als 0,25%ige Zubereitung in Vaseline getestete -basierte Harz und 2eine einfach positive Reaktion (Berglind etal. 2012). In den Jahren 1997 und 1998 wurden an der Universität Malmö 1299 Patienten mit Verdacht auf allergisches Kontaktekzem im Rahmen der Standardreihe mit einem Harz auf Basis von (1% in Vaseline; Gehalt an Bisphenol-A-diglycidylether 0,6%, entsprechend 0,006% in der Testzubereitung) getestet. Bei 22 (1,7%) der Patienten wurde eine positive Reaktion registriert, und bei 6Patienten wurde eine berufliche Relevanz der Sensibilisierung gegen derartige Harze angenommen. Auf das ebenfalls getestete Harz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether reagierten nur 13 dieser 22 Patienten positiv (Pontén und Bruze 2001). Da im beruflichen Bereich wahrscheinlich zumeist eine Exposition gegenüber beiden Harzen vorliegt, können aus den konkordanten Reaktionen auf die beiden Harze kaum Schlüsse auf die Kreuzreaktivität beim Menschen gefolgert werden. Ein Immersionsöl für die Mikroskopie, das ein modifiziertes Epoxidharz enthielt, verursachte bei 4 Beschäftigten von bakteriologischen Abteilungen erythematös-ekzematöse Kontaktekzeme an den Händen und im Periorbitalbereich. Ein Patient zeigte im Epikutantest eine einfach positive und 3 der Patienten zeigten eine zweifach positive Reaktion auf Bisphenol-A-diglycidylether-basiertes Harz, basiertes Harz, Phenylglycidylether sowie Kresylglycidylether und 2 von ihnen auch auf n-butylglycidylether (k. A. zur Testkonzentration) (Géraut und Tripodi 1999). Bei einem 30-jährigen Beschäftigten, der bei der Produktion von Klebstoffen gegenüber einem Harz auf Basis von exponiert war, das nur geringe Mengen an Bisphenol-A-diglycidylether enthielt, traten nach etwa 3,5 Jahren ödematös-pruriginöse Hautveränderungen im Bereich der Augenlider auf, die in arbeitsfreien Zeiten an Intensität abnahmen. Im Epikutantest reagierte er (erst) nach 5Tagen auf eine 1%ige Zubereitung des Harzes in Vaseline, nicht aber auf das in der Standardreihe getestete Harz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether (Sakata et al. 2005). Zwei Wochen nach einer akzidentellen Kontamination der Unterschenkel mit einem Bisphenol-A-diglycidylether- und -haltigen Epoxidharz entwickelte sich bei einem Fliesenleger ein Ekzem an den zuvor kontaminierten Hautbereichen. Im Epikutantest fanden sich positive Reaktionen sowohl auf das standardmäßig getestete Harz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether (bis zu einer Konzentration von 0,032%) als auch auf ein -haltiges Novolac- Harz (bis zu einer Konzentration von 0,00016%) (Pontén und Bruze 1999). Patienten mit positiver Reaktion auf die in einer erweiterten Standardreihe getesteten Harze auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether und auf Basis von wurden im Epikutantest mit abgestuften Verdünnungen der Epoxidharze (in Aceton) getestet, wobei 3von 9Getesteten bis hinab zu einer Konzentration von 0,001% des -basierten Harzes eine positive Reaktion zeigten (Pontén et al. 2008). Die 9Patienten wurden auch mit den 3Isomeren des getestet. Dabei zeigten alle Getesteten mindestens eine einfach positive Reaktion auf das p,p 0 -Isomer, 7auch auf das o,p 0 -Isomer und keiner auf das o,o 0 -Isomer. Auf 0,01% p,p 0 -Isomer (in Aceton) reagierten 4der Untersuchten mit einer deutlich positiven Reaktion und auf 0,001% reagierten 2von ihnen. Von20Beschäftigten mit einer beruflich bedingten Sensibilisierung gegen Epoxidharze reagierten 18, 15 und 2 bei der Ablesung nach 72 Stunden mit einer mindestens einfach positiven

5 5 Reaktion auf die 1%igen Zubereitungen des p,p 0 -; o,p 0 -bzw. o,o 0 -Isomers (in Vaseline) (Pontén et al c). In der schwedischen Untersuchung aus dem Jahre 2008 wurden außerdem die Epikutantest-Befunde mit einem Bisphenol-A-diglycidylether- und einem -basierten Harz sowie mit dem Reaktivverdünner Phenylglycidylether bei insgesamt 2227 Patienten ausgewertet. Dabei fanden sich 23 und 19 positive Reaktionen auf die Epoxidharze. Auf Phenylglycidylether reagierten 7 Patienten positiv, alle auch mit positiver Reaktion auf die Epoxidharze. Diese Reaktionen sind den Autoren zufolge wahrscheinlich als Ausdruck einer immunologischen Kreuzreaktion anzusehen (Pontén et al. 2008). Da in mehreren untersuchten Epoxidharzen jedoch maximal 0,18% Phenylglycidylether nachgewiesen wurde (Pontén et al. 2008), ist auch eine eigenständige Sensibilisierung durch den Phenylglycidylether-Anteil in diesen Harzen nicht auszuschließen. B Atemwegssensibilisierende Wirkung Hierzu liegen keine Informationen vor. Tierexperimentelle Befunde Hautsensibilisierende Wirkung Die 3 Isomeren des erwiesen sich im Maximierungstest am Meerschweinchen als sensibilisierend, wurden jedoch in sehr hohen Konzentrationen eingesetzt. Die i.d. und die topische Induktionsbehandlung erfolgten mit 4,6% (in Aceton/Propylenglykol) und 9,2% (in Aceton nach 24-stündiger Vorbehandlung mit 10% Natriumdodecylsulfat in Dimethylacetamid/Aceton/Ethanol, 4:3:3) und die 24- stündige okklusive Auslösebehandlung mit 14,0% (in Aceton) des jeweiligen Isomers. Einen Tag nach Abnahme der Pflaster zeigten alle 24 (Induktion mit dem p,p 0 -Isomer; Gruppe 1), 23 von 24 (Induktion mit dem o,p 0 -Isomer; Gruppe 2) sowie 18 von 24 Tieren (Induktion mit dem o,o 0 -Isomer; Gruppe 3) eine positive Reaktion. Bei 12 Tieren der mit Vehikel und Freundschem kompletten Adjuvans behandelten Kontrollgruppe traten keine Reaktionen auf das p,p 0 -und das o,o 0 -Isomer sowie das Vehikel auf, während 1und 2von 12 Tieren der Kontrollgruppe Reaktionen auf das o,p 0 -Isomer bzw. das Vehikel zeigten. Der zum Vergleich ebenfalls getestete Bisphenol-A-diglycidylether (i.d. Induktion mit 5%, topische Induktion mit 10%, Auslösebehandlung mit 15% Bisphenol-A-diglycidylether, Vehikel s. o.) führte bei 18 von 24 Tieren zu einer mindestens konfluierenden erythematösen Reaktion (Gruppe 4; keine Reaktionen bei den 12 Tieren der Kontrollgruppe auf die Substanz oder das Vehikel). In den einzelnen Gruppen traten folgende Kreuzreaktionen auf (Bisphenol-A-diglycidylether /p,p 0 -Isomer /o,p 0 -Isomer /o,o 0 -Isomer): Gruppe 1: 23 / /18/0; Gruppe 2: 17 /20/ /6; Gruppe 3: 3/ 6/ 10 / ; Gruppe 4: / 23/ 13 / 1. Der Bisphenol-A-diglycidylether und das p,p 0 -Isomer des s zeigten demnach in dieser Untersuchung praktisch keine bzw. keine Kreuzreaktivität mit dem o,o 0 -Isomer des Bisphenol- F-diglycidylether. Die zur Induktion und Auslösung verwendeten Testzubereitungen der 4Substanzen enthielten mit 2Ausnahmen (0,1% und 0,08% p,p 0 -Isomer in den MAK, 54. Lieferung, 2013

6 6 Zubereitungen des o,p 0 -bzw. des o,o 0 -Isomers) weniger als 0,06% der übrigen Substanzen (Pontén et al. 2002). Fast alle Tiere der 4 Gruppen (20 23 von 24) reagierten auch auf die Auslösung mit 1,7% Phenylglycidylether, wohingegen von 24 Tieren, die eine Induktionsbehandlung mit Phenylglycidylether erhalten hatten (0,55% i.d. und 0,83% topisch), 11 und 13 auf das p,p 0 -Isomer bzw. das o,p 0 -Isomer des, jedoch nur 2Tiere auf das o,o 0 -Isomer reagierten (Pontén et al. 2009). In einem Local Lymph Node Assay (LLNA) nach OECD-Richtlinie 429 wurde für ein niedermolekulares Epoxidharz auf Basis von (durchschnittliches MG < 700; keine Angaben zur Isomeren-Zusammensetzung; Lösemittel Aceton) eine Konzentration, die zur Verdreifachung der Lymphozytenstimulation führt (EC3-Wert) von 0,6 bis 0,7% und für ein Epoxidharz auf Basis von Bisphenol-A-diglycidylether sowie für Bisphenol-A-diglycidylether ein EC3-Wert von jeweils 0,1 bis 0,2% ermittelt. Die Verwendung von Aceton/Olivenöl (4:1) als Vehikel resultierte in einer geringeren Sensitivität des Tests (Gamer et al. 2008). In einem weiteren LLNA wurde (keine Angaben zur Isomeren-Zusammensetzung) in 0,01-; 0,1-; 1,0-; 5,0- und 10%iger Konzentration in Aceton/Olivenöl (4:1) eingesetzt und ein EC3-Wert von 1,1% ermittelt (Bisphenol-A-diglycidylether: 1,2%; Phenylglycidylether: 0,5%) (Delaine et al. 2011). Im Datenbestand der European Chemical Agency (ECHA) zu dem Reaktionsprodukt aus Formaldehyd, Epichlorhydrin und Phenol ( ) sind 5weitere experimentelle Untersuchungen mit -haltigen Harzen an Hartley-Meerschweinchen aufgeführt. Die verwendeten Harze sind jedoch hinsichtlich ihres Monound Oligomeren-Gehalts nicht näher spezifiziert: In einem Bühler-Test (Induktion mit 100%, Auslösebehandlung mit 75% in Polyethylenglykol) mit einem Novolac-Harz reagierten 3von 20 Tieren positiv. Bei Behandlung mit einem unverdünnten Harz für Induktion und Auslösung reagierten 4von 10 Tieren positiv (ECHA 2012). Alle 19 Tiere zeigten in einem Maximierungstest (i.d. Induktion mit 0,5% in Maisöl, topische Induktion mit unverdünntem Harz, Auslösebehandlung mit 50% in Maisöl) eine positive Reaktion auf das getestete Harz. Ein zweiter Maximierungstest mit diesem Harz (i.d. Induktion mit 1%; topische Induktion mit 10% in Vaseline; Auslösung mit 0,3% in Vaseline) lieferte mit Reaktionen bei 15 von 20 Tieren ebenfalls ein positives Ergebnis. Hingegen war das Resultat in einem dritten Maximierungstest an 20 Tieren (i.d. Induktion mit 0,05% in Paraffinum liquidum/aceton, topische Induktion mit 10% in Vaseline, Auslösung mit 5% in Paraffinum liquidum/aceton) mit einem weiteren Harz negativ (ECHA 2012). Atemwegssensibilisierende Wirkung Hierzu liegen keine Informationen vor. Bewertung Sowohl den klinischen Erfahrungen als auch den experimentellen Untersuchungen am Tier zufolge weisen die Isomeren des ein hautsensibilisie-

7 7 rendes Potenzial auf. Zur atemwegssensibilisierenden Wirkung der liegen keine Informationen vor. werden daher mit Sh, nicht aber mit Sa markiert. Auch Epoxidharze, die einen entsprechenden Anteil an (monomeren) n enthalten, sind als kontaktsensibilisierend zu betrachten. B Literatur Berglind IA, Lind ML, Lidén C(2012) Epoxy pipe relining an emerging contact allergy risk for workers. Contact Dermatitis 67: Brasch J, Henseler T(1992) The reaction index: a parameter to assess the quality of patch test preparations. Contact Dermatitis 27: Chu CY, Pontén A, Sun CC, Jee SH (2006) Concomitant contact allergy to the resins, reactive diluents and hardener of abisphenol A/F-based epoxy resin in subway construction workers. Contact Dermatitis 54: Condé-Salazar L, Gonzalez de Domingo MA, Guimaraens D(1994) Sensitization to epoxy resin system in special flooring workers. Contact Dermatitis 31: Delaine T, Niklasson IB, Emter R, Luthman K, Karlberg AT, Natsch A(2011) Structure-activity relationship between the in vivo skin sensitizing potency of analogues of phenyl glycidyl ether and the induction of Nrf2-dependent luciferase activity in the KeratinoSens in vitro assay. Chem Res Toxicol 24: ECHA (European Chemicals Agency) (2012) Information on Registered Substances. Dataset on Formaldehyde, oligomeric reaction products with 1-chloro-2,3-epoxypropane and phenol (CAS Number ), Gamer AO, Nies E, Vohr HW (2008) Local lymph node assay (LLNA): comparison of different protocols by testing skin-sensitizing epoxy resin system components. Regul Toxicol Pharmacol 52: Geier J, Uter W, Lessmann H, Schnuch A(2003) The positivity ratio another parameter to assess the diagnostic quality of apatch test preparation. Contact Dermatitis 48: Geier J, Lessmann H, Hillen U, Jappe U, Dickel H, Koch P, Frosch PJ, Schnuch A, Uter W(2004) An attempt to improve diagnostics of contact allergy due to epoxy resin systems. First results of the multicentre study EPOX Contact Dermatitis 51: Geier J, Krautheim A, Uter W, Lessmann H, Schnuch A(2011) Occupational contact allergy in the building trade in Germany: influence of preventive measures and changing exposure. Int Arch Occup Environ Health 84: Géraut C, Tripodi D(1999) Airborne contact dermatitis due to Leica immersion oil. Int J Dermatol 38: Irvine C, Pugh CE, Hansen E, Rycroft RJG (1994) Cement dermatitis in underground workers during construction of the Channel Tunnel. Occup Med 44: Pontén A, Bruze M(1999) Occupational allergic contact dermatitis from epoxy resins based on bisphenol F. Contact Dermatitis 41: 235 Pontén A, Bruze M(2001) Contact allergy to epoxy resin based on diglycidyl ether of bisphenol F. Contact Dermatitis 44: Pontén A, Zimerson E, Sörensen Ö, Bruze M(2002) Sensitizing capacity and cross-reaction pattern of the isomers of diglycidyl ether of bisphenol F in the guinea pig. Contact Dermatitis 47: Pontén A, Carstensen O, Rasmussen K, Gruvberger B, Isaksson M, Bruze M(2004 a) Epoxy-based production of wind turbine rotor blades: occupational contact allergies. Dermatitis 15: Pontén A, Carstensen O, Rasmussen K, Gruvberger B, Isaksson M, Bruze M(2004 b) Epoxy-based production of wind turbine rotor blades: occupational dermatoses. Contact Dermatitis 50: Pontén A, Zimerson E, Bruze M(2004 c) Contact allergy to the isomers of diglycidyl ether of bisphenol F. Acta Derm Venereol 84: MAK, 54. Lieferung, 2013

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