Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten. PD Dr. Thomas Schulz

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1 BUNDESINSTITUT FÜR RISIKOBEWERTUNG Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten PD Dr. Thomas Schulz Gliederung Zusatzstoffe - Wie unterscheiden sich Zigarettten? - Beispiele für Inhalts-/Zusatzstoffe in Zigaretten und Zigarillos - Aktuelle Regulierung der Zusatzstoffe in D. - Wie könnte man Zusatzstoffe regulieren? Inhaltsstoffe des Tabakrauchs - Wie wird gemessen? - Welche Substanzen sind im Tabakrauch? - Wie wird die Gefährlichkeit eingestuft? - Was könnte man regulieren? T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 2 1

2 Rauchgewohnheiten in der Welt Virginia-Zigaretten Virginia-Tabak, Enthalten kaum Zusatzstoffe UK, Kanada, American Blend-Zigaretten Mischung aus Burley-, Virginia- und Oriental-Tabaken Zusatz von vielen Stoffen, wie Kakao, Lakritz, Zucker u.v.a. USA, Deutschland, Niederlande u.v.a. T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 3 Was enthält eine Virginia-Zigarette? Inhalts-/Zusatzstoffe Tabak Wasser Zigarettenpapier Nahtleim Filtermaterial Tipping-Papier etc Filterumhüllung Filterklebstoffe Menge in % 66,2 8,2 4,1 0,08 15,1 3,6 1,9 0,9 mg/zigarette , ,7 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 4 2

3 Was enthält eine American-Blend-Zigarette? Marke: Marlboro Inhalts-/Zusatzstoffe Tabak Menge in % 62,3 mg/ Zigarette 560 Inhalts-/Zusatzstoffe (Fortsetzung Nahtleim Menge in % 0,089 mg/ Zigarette 0,8 Wasser Zigarettenpapier 8,6 4, Kakao und K.- Produkte Johannisbrot 0,085 0,082 0,8 0,7 Zucker (auch Invert-Z.) 3,5 31 Aromastoffe 0,004 0,034 Propylenglykol 1,7 15 Filtermaterial 12,5 112 Glycerin 1,4 13 Tipping-Papier etc 2,5 23 Lakritzextrakt 0,5 4,4 Filterumhüllung 1,4 13 Guarkernmehl 0,2 2,2 Filterklebstoffe 0,7 6,0 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 5 Zusatzstoffe in Zigarillos, z.b. 7 B Bonajuto Angaben in Milligramm, ein Zigarillo wiegt 1600 mg (Tabakanteil 1421 mg) Dextrose 38,4; Propylenglykol 30,4; Saccharose 28; Ethanol 11,2; Vanillin 8; Fructose 7,2; Melasse 6,4; Triacetin 6,4; Furfurylpropionat 5,6; Lakritze-Extrakt 5,6; Johannisbrot-Extrakt 4; Zitronensäure 4; Kakao 3,2; Sorbitol 2,4; Natriumcarboxymethylzellulose 1,7; Glycerin 1,6; Kaliumazetat 1,6; Kaliumzitrat 1,6; Magnesium-2-hydrat 1,6; Malz-Extrakt 0,8; Pflaumen-Extrakt 0,8; Kakao- Extrakt 0,8; Isoamylphenylazetat 0,48; 3,4-Dihydrocumarin 0,48; Zuckercouleur 0,48; Spanischer Wein 0,48; Benzaldehyd 0,4; Invertzucker 0,4; L-Prolin 0,4; Trikaliumzitrat 0,4; Benzylalkohol 0,32; Milchsäure 0,24; Phenethylalkohol 0,24; Natriumbenzoat 0,24; Veratraldehyd 0,16; Kaffee-Extrakt 0,16; Isopentansäure 0,16; Ethylvanillin 0,16; Methylcyclopentenolon 0,16; Phenylessigsäure 0,16; Guajakol 0,08; Isobutylphenylazetat 0,08; gamma-butyrolacton 0,08; Acetophenon 0,08; Kaliumtartrat 0,08; Buttersäure 0,08; Perubalsam 0,08, Acetoin 0,08; Kieselsäure 0,08; Benzylbenzoat 0,08; Baldrianöl 0,08, Ethylazetat 0,08; Glucosesirup 0,08; Anethol 0,08 weitere 155 Verbindungen 2-Acetylpyridin 0,0008. Quelle: Veröffentlichung des BMELV zu Zusatzstoffen in Zigarren etc im Jahr 2008 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 6 3

4 Regulation der Tabak-Zusatzstoffe in Deutschland In D. reguliert die Tabakverordnung die Zusätze zum Tabak (1977) Zugelassen sind Aromen (Anforderung der Aromen-VO), Früchte, Gewürze, Süßholz, Lakritze, Kaffee, Tee, Kakao, Spirituosen, Wein, Honig, Ahornsirup, Zucker (Zuckerarten-VO), verschiedene Stärken, Kochsalz, Trinkwasser - Feuchthaltemittel - Klebe-, Haft- und Verdickungsmittel - Weißbrand- und Flottbrandmittel - Stoffe für Kunstumblatt und Zigarettenpapier - Stoffe für Filter - Stoffe für Filterumhüllungen - Stoffe für Heißschmelzstoffe zum Kleben von Filterumhüllungen - Konservierungsstoffe - Farbstoffe - Weichmacher für Farben und Lacke - Bindemittel für Druckfarben und Lacke - Stoffe für Aufdrucke auf Zigarettenpapier T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 7 Regulation der Tabak-Zusatzstoffe in Deutschland TabVO: Mischung aus Positivliste und Negativliste verboten sind z.b. Birkenteeröl, Campher, Cumarin, Rautenkraut, Steinklee, Tonkabohnen, Waldmeister u.a. - alt -> keine grundlegende wissenschaftliche Bewertung T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 8 4

5 Was gibt es für Vorschläge? DIN, 2004 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 9 Wesentliche Bestandteile des DIN-Konzeptes - Transferrate in den Hauptstromrauch - Pyrolysedaten - Biologische Daten aus: Tage-Inhalations-Studie -- Gentoxizität (Ames-Test, Clastogenität, Säugerzellen-Mutagenitäts-Test - Testung auf der Matrix Für die toxikologische Bewertung ist ausschließlich die Frage von Bedeutung, ob Zusatzstoffe im Produkt zu einer Verschlechterung der biologischen Eigenschaften im Vergleich zu einem Produkt ohne Zusatzstoffe führen. T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 10 5

6 Welche anderen Vorschläge gibt es? DKFZ, 2010 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 11 DKFZ-Vorschlag T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 12 6

7 Einzelstoffpyrolyse Zusatzstoff Pyrolyseprodukte % Menthol Apfelsäure Menthol Menthon Menthen Apfelsäureanhydrid Acetaldehyd Acrylsäure Essigsäure Brenztraubensäure : Benzol 99,0 0,9 0,1 84,1 10,3 1,5 1,0 0,9 : 0,2 Baker & Bishop, 2004 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 13 Unterscheiden sich die Emissionen von Virginia- und American-Blend-Zigaretten? Beispiel Benzo[a]pyren in ng/zig 15,00 10,00 DAC AMB B(a)P 5,00 AMB AMB AMB 0, NFDPM in mg/zig Gregg et al., 2004 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 14 7

8 Unterscheiden sich die Emissionen von Virginia- und American-Blend-Zigaretten? Beispiel Benzol in µg/zig Benzol 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 AMB AMB AMB DAC AMB 10,00 0, NFDPM in mg/zig Gregg et al., 2004 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 15 Was wird im Rahmen der FCTC überlegt? T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 16 8

9 FCTC Vorbereitung für COP 4 - Kritische Einschätzung von Aromastoffen wie Benzaldehyd, Menthol und Vanillin, Gewürzen und Kräutern (Zimt, Ingwer, Pfefferminz) sowie süßenden Zusätzen (Zucker, Sorbitol) - Kritische Einschätzung von Vitaminzusätzen und ähnlichen Verbindungen, die einen positiven gesundheitlichen Effekt erwarten lassen - Kritische Einschätzung von Zusätzen, die mit Energie und Vitalität assoziiert werden (Koffein, Guarana, Taurin u.ä.) T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 17 USA Regulierung durch die FDA Family Smoking Prevention and Tobacco Control Act - Seit September 2009, Verbot folgender prägender Geschmacksrichtungen: Erdbeere, Weintraube, Orange, Nelke, Zimt, Ananas, Vanille, Kokos, Lakritze, Kakao, Schokolade, Kirsche oder Kaffee. - Berichtspflichten -- Aufstellung aller Ingredienzien und Zusatzstoffe -- Aufstellung aller Bestandteile (incl. Rauchbestandteile), die vom Gesundheitsminister als schädlich oder potenziell schädlich eingestuft wurden. T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 18 9

10 Die FDA im Netz T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 19 Steigerung der Attraktivität Im Juli 2010 wird eine SCENIHR-Oppinion veröffentlicht, es wird die Möglichkeit der Stellungnahme bestehen. T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 20 10

11 Inhaltsstoffe des Tabakrauchs Wie wird gemessen? Welche Substanzen sind im Tabakrauch? Wie wird die Gefährlichkeit eingestuft? Was könnte man regulieren? T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 21 Verschiedene Abrauchverfahren Verfahren Zugvolumen [ml] Zugzeit [s] Intervall [s] Blockade der Ventilation [%] MDPH T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 22 11

12 Auswirkungen der verschiedenen Abrauchverfahren - Teer A = 28% Filterventilation B = light 48% Filterventilation C = 73% Filterventilation A B C MDPD MDPD MDPD , , Angaben in mg/zigarette Marke A: Vergleich / = 2,7 Marke C: Vergleich / = 11 Vergleich der Marken A und C nach = 8,1 Vergleich der Marken A und C nach = 2,1 Nach Counts et al., 2005 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 23 Auswirkungen der verschiedenen Abrauchverfahren - Blausäure A = 28% Filterventilation B = light 48% Filterventilation C = 73% Filterventilation A B C MDPD MDPD MDPD Angaben in µg/zigarette Marke A: Vergleich / = 3,8 Marke C: Vergleich / = 47 Vergleich der Marken A und C nach = 17 Vergleich der Marken A und C nach = 1,4 Nach Counts et al., 2005 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 24 12

13 Auswirkungen der verschiedenen Abrauchverfahren Benz[a]pyren A = 28% Filterventilation B = light 48% Filterventilation C = 73% Filterventilation A B C MDPD MDPD MDPD Angaben in ng/zigarette Marke A: Vergleich / = 2,0 Marke C: Vergleich / = 3,5 Vergleich der Marken A und C nach = 6,0 Vergleich der Marken A und C nach = 3,4 Nach Counts et al., 2005 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 25 Bestandteile des Zigarettenrauches Publikationsjahr 2009 Über 8400 Verbindungen im Tabak und im Tabakrauch 1784 Seiten und über 6000 Zitate Die Autoren arbeiten für die Tabak- Industrie T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 26 13

14 Krebserzeugende Bestandteile des Zigarettenrauches - 1 Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe Benz[a]anthracen, Benzo[b]fluoranthen, Benzo[j]fluoranthen, Benzo[k]fluoranthen, Benzo[a]pyren, Dibenzo[a,h]anthracen, Dibenzo[a,i]pyren, Indeno[1,2,3-cd]pyren, 5-Methylchrysen Heterozyklische Kohlenwasserstoffe Furan, Dibenz[a,h]acridin, Dibenz[a,j]acridin, Dibenzo[c,g]carbazol, Benzo[b]furan Flüchtige Kohlenwasserstoffe 1,3-Butadien, Isopren, Benzol, Styrol Stickstoff-haltige Kohlenwasserstoffverbindungen Nitromethan, 2-Nitropropan, Nitrobenzol Aromatische Amine 2-Toluidin, 2,6-Dimethylanilin, 2-Naphthylamin,4-Aminobiphenyl N-heterozyklische Amine 2-Amino-9H-pyrido[2,3-b]indol, 2-Amino-3-methyl-9H-pyrido[2,3-b]indol, 2-Amino-3-methylimidazo-[4,5-b]chinolin, 3-Amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido[4,3-b]indol, 3-Amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-b]indol, 2-Amino-6-methyl[1,2-α:3,2 -d]imidazol, 2-Aminodipyrido[1,2-α:3,2 -d]imidazol, 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,3-b]pyridin T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 27 Krebserzeugende Bestandteile des Zigarettenrauches - 2 N-Nitrosamine N-Nitrosodimethylamin, N-Nitrosoethylmethylamin, N-Nitrosodiethylamin, N- Nitrosopyrrolidin, N-Nitrosopiperidin, N-Nitrosodiethanolamin, N -Nitrosonornicotin, 4- (Methylnitrosamin)-1-(3-pyridyl)-1-butanon Aldehyde, Ketone, Phenole Formaldehyd, Acetaldehyd, Catechol, Kaffeesäure Verschiedene organische Verbindungen Acetamid, Acrylamid, Acrylnitril, Vinylchlorid, 1,1-Dimethylhydrazin, Ethylenoxid, Propylenoxid, Hydrazin, Urethan, Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT) Metalle und Metallverbindungen Arsen, Beryllium, Nickel, Chrom (sechswertig), Cadmium, Cobalt, Blei (anorganisch) Radioisotope Polonium-210 Aus IARC 2004 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 28 14

15 Bestandteile des Zigarettenrauches, die untersucht Dietrich Hoffmann und Ernest Wynder Teer, Kohlenmonoxid, Nikotin, NOx, Benzo[a]pyren, N-Nitrosoanatabin, N-Nitrosoanabasin, Nornitrosonikotin, 4-(Methylnitrosamin)-1-(3-pyridyl)-1-butanon, 1-Naphthylamin, 2-Naphthylamin, 3-Aminobiphenyl, 4-Aminobiphenyl, Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein, Aceton, Propionaldehyd, Krotonaldehyd, Methylethylketon, Butyraldehyd, Catechol, Hydrochinon, Resorcinol, Phenol, Kresol (o,m,p), 1,3-Butadien, Isopren, Benzol, Toluol, Pyridin, Chinolin, Styrol, Ammoniak, Blausäure, Acrylnitril, Arsen, Nickel, Chrom (sechswertig), Cadmium, Blei (anorganisch), Selen und Quecksilber T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 29 Bestandteile des Zigarettenrauches - Auswertung der Daten von Health Canada aus dem Jahr 2004 Substanz Teer Kohlenmonoxid Nikotin Acetaldehyd Blausäure Acrolein Formaldehyd Benzol 1,3-Butadien Ammoniak NNK Cadmium NNN Benz[a]pyren 2-Naphthylamin Marken Mittelwert 10,7 10,5 0, ,6 66,7 44,6 42,5 12,6 62,1 56,4 48,8 10,9 9 Median 12 11,6 0, ,9 71,4 46,9 46,6 13,4 63,2 53,5 27,2 9,4 9 90%-Per. 15,1 mg/z. 15,7 1, µg/z , ,6 51,1 16,1 86,6 ng/z. 83, ,4 11,6 10 mg 10 mg 1 mg gem. EU-Tabakrichtlinie NNK = 4-(Methylnitrosamin)- 1-(3-pyridyl)-1-butanon NNN = Nornitrosonikotin T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 30 15

16 Beitrag zum Krebsrisiko nach chem. Klassen Top Five von Fowles & Dybing - 1,3-Butadien - Acrylnitril - Arsen - Acetaldehyd - Benzol Aus Fowles & Dybing, 2003 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 31 Vorschlag der WHO-TobReg-Gruppe Substanz Fowles & Dybing Werte der kanadischen Auswahlkriterien Zigaretten NNK 13 0,047 Median NNN 7 0,027 Median Acetaldehyd % des M Acrolein % des M Benzol % des M Benz[a]pyren 17 0, % des M 1,3-Butadien % des M CO % des M Formaldehyd % des M Angaben in µg/mg Nikotin Ashley et al., 2008 T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 32 16

17 Zusammenfassung - Tabakkonsum tötet > Menschen pro Jahr in Deutschland - Prioritär sollte die Zusammensetzung des Tabakrauches reguliert werden. T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 33 BUNDESINSTITUT FÜR RISIKOBEWERTUNG DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT Thomas Schulz Bundesinstitut für Risikobewertung Thielallee D Berlin Tel Fax poststelle@bfr.bund.de 17

18 Literaturhinweise Arbeitskreis "Toxikologie von Additiven" des Arbeitsausschusses "Tabak- und Tabakrauchanalyse" im DIN. Toxikologische Bewertung von Zusatzstoffen für Tabakprodukte - Ein Leitfaden. DIN Fachbericht 133, Beuth Verlag. Ashley DL, Burns D, Djordjevic M, Dybing E, Gray N, Hammond SK, Henningfield J, Jarvis M, Reddy KS, Robertson C, Zaatari G (2008) The scientific basis of tobacco product regulation. World Health Organ Tech Rep Ser 951 Baker RR, Bishop LJ (2004) The pyrolysis of tobacco ingredients. J Anal Appl Pyrol 71: Counts ME, Morton MJ, Laffoon SW, Cox RH, Lipowicz PJ (2005) Smoke composition and predicting relationships for international commercial cigarettes smoked with three machine-smoking conditions. Regul Toxicol Pharmacol 41: DKFZ. Zusatzstoffe in Tabakprodukten 1, Regulierungsbedarf zum Schutz der Gesundheit: Empfehlungen für eine Prüfstrategie für Tabakzusatzstoffe Heidelberg. Fowles J, Dybing E (2003) Application of toxicological risk assessment principles to the chemical constituents of cigarette smoke. Tob Control 12: Gregg E, Hill C, Hollywood M, Kearney M, McAdam K, McLaughlin D, Purkis S, Williams M (2004) The UK Smoke Constitutents Testing Study. Summary of Results and Comparison with Other Studies. Beitr Tabakforsch Int 21: IARC (2004) Tobacco smoke. In: IARC (ed) Tobacco Smoke and Involuntary Smoking. Lyon, pp Kozlowski LT, Dreschel NA, Stellman SD, Wilkenfeld J, Weiss EB, Goldberg ME (2005) An extremely compensatible cigarette by design: documentary evidence on industry awareness and reactions to the Barclay filter design cheating the tar testing system. Tob Control 14:64-70 Rodgman A, Perfetti TA (2009) The chemical components of tobacco and tobacco smoke. Taylor & Francis, Boca Raton Roemer E, Tewes FJ, Meisgen TJ, Veltel DJ, Carmines EL (2002) Evaluation of the potential effects of ingredients added to cigarettes. Part 3: in vitro genotoxicity and cytotoxicity. Food Chem Toxicol 40: Shafey O, Eriksen M, Ross H, Mackay J (2009) The Tobacco Atlas. Bookhouse Group, Atlanta T. Schulz, , Überlegungen zur Regulierung von Tabakprodukten Seite 35 18