Bei Thiomersal handelt es sich um ein quecksilberhaltiges Konservierungsmittel in Medizinprodukten, welches auch in Impfstoffen Verwendung findet. In dieser Arbeit wurden die Toxizität von Thiomersal und von Glutathionkonjugaten seiner Dissoziationsprodukte sowie zum Vergleich die Toxizität von zwei strukturell mit Thiomersal bzw. seinen Metaboliten verwandten Referenzsubstanzen, p-Chlormercuribenzoesäure und Ethylquecksilberchlorid, in Zellsystemen mit humanen Zellen vom Typ A-549 und Hep-G2 untersucht. Alle fünf Substanzen führten zu einer dosisabhängigen Vitalitätsreduktion bei beiden Zelllinien. Die stärkste Vitalitätsreduktion wurde durch Ethylquecksilberchlorid erzielt, danach folgten in absteigender Reihenfolge Thiomersal, Ethylquecksilber-L-Glutathion und p-Chlormercuribenzoesäure. Den schwächsten vitalitätsreduzierenden Effekt zeigte Thiosalicyl-L-Glutathion-Disulfid. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Glutathion-Konjugation von Thiomersal zu einer Abschwächung der Toxizität im menschlichen Organismus führt und untermauern die Annahme einer protektiven Wirkung von Glutathion. Die giftende Rolle von Glutathion in Bioaktivierungsprozessen anderer Noxen wird diskutiert. Es wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Beitrag zum besseren Verständnis der Toxizität von Thiomersal im humanen Organismus geleistet und darüber hinaus Bezüge zum potentiellen allergenen Potential von Thiomersal hergestellt.

Bei Thiomersal handelt es sich um ein quecksilberhaltiges Konservierungsmittel in Medizinprodukten, welches auch in Impfstoffen Verwendung findet. In dieser Arbeit wurden die Toxizität von Thiomersal und von Glutathionkonjugaten seiner Dissoziationsprodukte sowie zum Vergleich die Toxizität von zwei strukturell mit Thiomersal bzw. seinen Metaboliten verwandten Referenzsubstanzen, p-Chlormercuribenzoesäure und Ethylquecksilberchlorid, in Zellsystemen mit humanen Zellen vom Typ A-549 und Hep-G2 untersucht. Alle fünf Substanzen führten zu einer dosisabhängigen Vitalitätsreduktion bei beiden Zelllinien. Die stärkste Vitalitätsreduktion wurde durch Ethylquecksilberchlorid erzielt, danach folgten in absteigender Reihenfolge Thiomersal, Ethylquecksilber-L-Glutathion und p-Chlormercuribenzoesäure. Den schwächsten vitalitätsreduzierenden Effekt zeigte Thiosalicyl-L-Glutathion-Disulfid. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Glutathion-Konjugation von Thiomersal zu einer Abschwächung der Toxizität im menschlichen Organismus führt und untermauern die Annahme einer protektiven Wirkung von Glutathion. Die giftende Rolle von Glutathion in Bioaktivierungsprozessen anderer Noxen wird diskutiert. Es wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Beitrag zum besseren Verständnis der Toxizität von Thiomersal im humanen Organismus geleistet und darüber hinaus Bezüge zum potentiellen allergenen Potential von Thiomersal hergestellt.

Bei Thiomersal handelt es sich um ein quecksilberhaltiges Konservierungsmittel in Medizinprodukten, welches auch in Impfstoffen Verwendung findet. In dieser Arbeit wurden die Toxizität von Thiomersal und von Glutathionkonjugaten seiner Dissoziationsprodukte sowie zum Vergleich die Toxizität von zwei strukturell mit Thiomersal bzw. seinen Metaboliten verwandten Referenzsubstanzen, p-Chlormercuribenzoesäure und Ethylquecksilberchlorid, in Zellsystemen mit humanen Zellen vom Typ A-549 und Hep-G2 untersucht. Alle fünf Substanzen führten zu einer dosisabhängigen Vitalitätsreduktion bei beiden Zelllinien. Die stärkste Vitalitätsreduktion wurde durch Ethylquecksilberchlorid erzielt, danach folgten in absteigender Reihenfolge Thiomersal, Ethylquecksilber-L-Glutathion und p-Chlormercuribenzoesäure. Den schwächsten vitalitätsreduzierenden Effekt zeigte Thiosalicyl-L-Glutathion-Disulfid. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Glutathion-Konjugation von Thiomersal zu einer Abschwächung der Toxizität im menschlichen Organismus führt und untermauern die Annahme einer protektiven Wirkung von Glutathion. Die giftende Rolle von Glutathion in Bioaktivierungsprozessen anderer Noxen wird diskutiert. Es wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Beitrag zum besseren Verständnis der Toxizität von Thiomersal im humanen Organismus geleistet und darüber hinaus Bezüge zum potentiellen allergenen Potential von Thiomersal hergestellt.

Bei Thiomersal handelt es sich um ein quecksilberhaltiges Konservierungsmittel in Medizinprodukten, welches auch in Impfstoffen Verwendung findet. In dieser Arbeit wurden die Toxizität von Thiomersal und von Glutathionkonjugaten seiner Dissoziationsprodukte sowie zum Vergleich die Toxizität von zwei strukturell mit Thiomersal bzw. seinen Metaboliten verwandten Referenzsubstanzen, p-Chlormercuribenzoesäure und Ethylquecksilberchlorid, in Zellsystemen mit humanen Zellen vom Typ A-549 und Hep-G2 untersucht. Alle fünf Substanzen führten zu einer dosisabhängigen Vitalitätsreduktion bei beiden Zelllinien. Die stärkste Vitalitätsreduktion wurde durch Ethylquecksilberchlorid erzielt, danach folgten in absteigender Reihenfolge Thiomersal, Ethylquecksilber-L-Glutathion und p-Chlormercuribenzoesäure. Den schwächsten vitalitätsreduzierenden Effekt zeigte Thiosalicyl-L-Glutathion-Disulfid. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Glutathion-Konjugation von Thiomersal zu einer Abschwächung der Toxizität im menschlichen Organismus führt und untermauern die Annahme einer protektiven Wirkung von Glutathion. Die giftende Rolle von Glutathion in Bioaktivierungsprozessen anderer Noxen wird diskutiert. Es wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Beitrag zum besseren Verständnis der Toxizität von Thiomersal im humanen Organismus geleistet und darüber hinaus Bezüge zum potentiellen allergenen Potential von Thiomersal hergestellt.

Bei Thiomersal handelt es sich um ein quecksilberhaltiges Konservierungsmittel in Medizinprodukten, welches auch in Impfstoffen Verwendung findet. In dieser Arbeit wurden die Toxizität von Thiomersal und von Glutathionkonjugaten seiner Dissoziationsprodukte sowie zum Vergleich die Toxizität von zwei strukturell mit Thiomersal bzw. seinen Metaboliten verwandten Referenzsubstanzen, p-Chlormercuribenzoesäure und Ethylquecksilberchlorid, in Zellsystemen mit humanen Zellen vom Typ A-549 und Hep-G2 untersucht. Alle fünf Substanzen führten zu einer dosisabhängigen Vitalitätsreduktion bei beiden Zelllinien. Die stärkste Vitalitätsreduktion wurde durch Ethylquecksilberchlorid erzielt, danach folgten in absteigender Reihenfolge Thiomersal, Ethylquecksilber-L-Glutathion und p-Chlormercuribenzoesäure. Den schwächsten vitalitätsreduzierenden Effekt zeigte Thiosalicyl-L-Glutathion-Disulfid. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Glutathion-Konjugation von Thiomersal zu einer Abschwächung der Toxizität im menschlichen Organismus führt und untermauern die Annahme einer protektiven Wirkung von Glutathion. Die giftende Rolle von Glutathion in Bioaktivierungsprozessen anderer Noxen wird diskutiert. Es wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Beitrag zum besseren Verständnis der Toxizität von Thiomersal im humanen Organismus geleistet und darüber hinaus Bezüge zum potentiellen allergenen Potential von Thiomersal hergestellt.

Bei Thiomersal handelt es sich um ein quecksilberhaltiges Konservierungsmittel in Medizinprodukten, welches auch in Impfstoffen Verwendung findet. In dieser Arbeit wurden die Toxizität von Thiomersal und von Glutathionkonjugaten seiner Dissoziationsprodukte sowie zum Vergleich die Toxizität von zwei strukturell mit Thiomersal bzw. seinen Metaboliten verwandten Referenzsubstanzen, p-Chlormercuribenzoesäure und Ethylquecksilberchlorid, in Zellsystemen mit humanen Zellen vom Typ A-549 und Hep-G2 untersucht. Alle fünf Substanzen führten zu einer dosisabhängigen Vitalitätsreduktion bei beiden Zelllinien. Die stärkste Vitalitätsreduktion wurde durch Ethylquecksilberchlorid erzielt, danach folgten in absteigender Reihenfolge Thiomersal, Ethylquecksilber-L-Glutathion und p-Chlormercuribenzoesäure. Den schwächsten vitalitätsreduzierenden Effekt zeigte Thiosalicyl-L-Glutathion-Disulfid. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Glutathion-Konjugation von Thiomersal zu einer Abschwächung der Toxizität im menschlichen Organismus führt und untermauern die Annahme einer protektiven Wirkung von Glutathion. Die giftende Rolle von Glutathion in Bioaktivierungsprozessen anderer Noxen wird diskutiert. Es wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Beitrag zum besseren Verständnis der Toxizität von Thiomersal im humanen Organismus geleistet und darüber hinaus Bezüge zum potentiellen allergenen Potential von Thiomersal hergestellt.

Bei Thiomersal handelt es sich um ein quecksilberhaltiges Konservierungsmittel in Medizinprodukten, welches auch in Impfstoffen Verwendung findet. In dieser Arbeit wurden die Toxizität von Thiomersal und von Glutathionkonjugaten seiner Dissoziationsprodukte sowie zum Vergleich die Toxizität von zwei strukturell mit Thiomersal bzw. seinen Metaboliten verwandten Referenzsubstanzen, p-Chlormercuribenzoesäure und Ethylquecksilberchlorid, in Zellsystemen mit humanen Zellen vom Typ A-549 und Hep-G2 untersucht. Alle fünf Substanzen führten zu einer dosisabhängigen Vitalitätsreduktion bei beiden Zelllinien. Die stärkste Vitalitätsreduktion wurde durch Ethylquecksilberchlorid erzielt, danach folgten in absteigender Reihenfolge Thiomersal, Ethylquecksilber-L-Glutathion und p-Chlormercuribenzoesäure. Den schwächsten vitalitätsreduzierenden Effekt zeigte Thiosalicyl-L-Glutathion-Disulfid. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Glutathion-Konjugation von Thiomersal zu einer Abschwächung der Toxizität im menschlichen Organismus führt und untermauern die Annahme einer protektiven Wirkung von Glutathion. Die giftende Rolle von Glutathion in Bioaktivierungsprozessen anderer Noxen wird diskutiert. Es wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Beitrag zum besseren Verständnis der Toxizität von Thiomersal im humanen Organismus geleistet und darüber hinaus Bezüge zum potentiellen allergenen Potential von Thiomersal hergestellt.

An Lebensmittelverpackungen wird heutzutage durch die zunehmende Nachfrage nach einfach zubereitbaren Fertigprodukten eine Vielzahl von Anforderungen gestellt. Diese Verpackungen sollen das Lebensmittel zum Beispiel vor Licht und Mikroorganismen schützen, weiterhin sollen sie verformbar, temperaturbeständig, mechanisch und chemisch belastbar sein. Sie sollen das Lebensmittel vor Aromaverlust bewahren, einen Gasaustausch ermöglichen und einen konstanten Feuchtigkeitshaushalt erhalten. Für den Verbraucher dagegen sind hauptsächlich das optische Erscheinungsbild und die Qualität des verpackten Lebensmittels von Bedeutung. Um diesen hohen Anforderungen entsprechen zu können, sind moderne Lebensmittel-verpackungen technologisch sehr hochwertige Produkte, die sich durch eine Kombination von unterschiedlichen Materialien auszeichnen. Im vielschichtigen Aufbau der Verpackung liegt gleichzeitig die Migrationsproblematik begründet. Durch den Einsatz von unterschiedlichen monomeren Ausgangsstoffen und resultierenden Reaktionsprodukten besteht ein Migrationspotential, welches von der Verpackung auf das Lebensmittel ausgeht. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Migration aus verschiedenen Konservendosen und Kunststoffverpackungen, welche zum größten Teil derzeit als Verpackung im Lebensmittelsektor eingesetzt werden, zu untersuchen. Dazu wurden Gesamtmigrate mit unterschiedlichen Simulanzien (für wässrige, alkoholische und fetthaltige Lebensmittel und Milchprodukte) hergestellt. Einen Schwerpunkt stellte dabei die Analytik von speziell in fetthaltige Simulanzien migrierende Substanzen dar, da es sich hierbei um den sogenannten worst case handelt. Zusätzlich wurde versucht die migrierenden Substanzen mittels chromatographischen Methoden zu identifizieren und quantifizieren. Die kommerziell erhältlichen Standardsubstanzen beziehungsweise die isolierten Migrationsprodukte und die Gesamtmigrate wurden in einem Zellkulturtest (Neutralrottest) an humanen Zelllinien (Hep-G2, HT-29) auf ihr zytotoxikologisches Potential untersucht und bewertet. Ein Hauptaugenmerk sollte dabei auf migrierende Substanzen mit einem Molekulargewicht von unter 1000 Da gelegt werden. Moleküle von dieser Größe bilden eine mögliche Gefahr für den menschlichen Organismus, da sie durch den Gastrointestinaltrakt potentiell absorbierbar sind. Im Migrat des untersuchten Epoxyanhydrid-Coating (EP-AH-Coating) wurden die gesetzlich geregelten Substanzen BADGE, BADGE*2H2O und BPA identifiziert und quantifiziert. Deren Anteil an der Toxizität des Gesamtmigrates war mit circa 0,5 % sehr gering. Zur weiteren Aufklärung der Gesamttoxizität wurde das Migrat in vier Fraktionen (< 400 Da, 400-700 Da, 700-1000 Da, > 1000 Da) eingeteilt. Es wurde gezeigt, dass eine Fraktionierung des Migrates keinen Verlust des zytotoxikologischen Potentials auslöste. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Fraktionen < 400 Da und > 1000 Da keinen zytotoxischen Effekt hervorriefen, im Gegensatz zu den Fraktionen zwischen 400-700 Da und 700-1000 Da. Die Fraktion 400-700 Da besaß das höchste zytotoxikologische Potential. Die Effekte der einzelnen Fraktionen lagen aber unter den bestimmten zytotoxikologischen Effekten im Gesamtmigrat. Bei der Untersuchung der gesammelten Fraktion 400-1000 Da konnte festgestellt werden, dass sich das zytotoxikologische Potential im Gegensatz zum Gesamtmigrat erhöht hat. Dies lässt auf Wechselwirkungen zwischen den Molekülen der einzelnen Fraktionen schließen, wobei offensichtlich die Substanzen < 400 Da und > 1000 Da eine inhibierende Wirkung auslösten. Neben den genannten gesetzlich geregelten Substanzen wurde die Substanz Cyclo-diBADGE als Leitsubstanz für die Fraktion 400-700 Da identifiziert, quantifiziert und im Zelltest untersucht. Durch diese vier (BADGE, BADGE*2H2O, BPA, Cyclo-diBADGE) Substanzen konnten nun 18 % (Hep-G2) bzw. 22 % (HT-29) der Gesamttoxizität des Gesamtmigrates unter der Annahme von additiven Effekten aufgeklärt werden. Für die Ketchupverpackung konnte der Aufbau der einzelnen Schichten aufgeklärt werden. Von der lebensmittelzugewandten Seite wurden 60 % des Gesamtmigrates durch migrierende Kunststoffadditive aufgeklärt und 17 % des Migrates von der Außenseite. Ein Problem stellte dabei das Antioxidans Irgafos 168 dar, welches sich während der Probenvorbereitung und der Probenlagerung zu seinem Oxidationsprodukt umwandelte und somit als Summenparameter bestimmt wurde. Die anderen migrierenden Substanzen lagen nach der Probenvorbereitung und Lagerung der Probe unverändert vor. 97 % der migrierenden Substanzen aus der Innenseite der Verpackung und 38 % aus der Außenseite besaßen ein Molekulargewicht < 1000 Da und waren somit toxikologisch relevant. Im Migrat der lebensmittelzugewandten Seite wurden die Substanzen TBAC, DEHA, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid, Ölsäureamid, Erucamid, Irgafos-168-Äquivalente und Irganox 1076 identifiziert und quantifiziert. Diese Substanzen stellten 58,9 % des Gesamtmigrates dar. Das Migrat der Außenseite konnte nur zu 17,1 % durch die Substanzen TBAC, DEHA, DBS, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid, Ölsäureamid und Erucamid aufgeklärt werden. Von den in den Migraten der Kunststofffolie identifizierten Substanzen konnte nur für TBAC, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid und Ölsäureamid ein IC50-Wert im Neutralrottest ermittelt werden. In Abhängigkeit der untersuchten Zelllinie wurde ebenfalls für die genannten vier Substanzen der Anteil an der Toxizität des Gesamtmigrates unter Annahme, dass additive Effekte vorherrschen abgeschätzt. Dementsprechend konnte für die dem lebensmittelzugewandte Seite 16 % (Hep-G2) bzw. 9 % (HT-29) und für das Migrat der Außenseite 11 % (Hep-G2) bzw. 5 % (HT-29) der Gesamttoxizität aufgeklärt werden. / Today many of demands are make on food contact material particularly in the field of convenience food. The packaging should protect the food before light and microorganism; the packaging should be also flexible, temperature and mechanical resistant and chemical inert, but also the nutrient-providing elements of foods ought to be protected. For the consumer are primarily the appearance and the quality of the food from interest. To meet these high requirements modern food contact materials are products of high technological quality. They mostly consist of a combination of variably materials, resulting in a multilayer structure. This composition of the packaging causes not only the desired positive effects, but also the migration risk of substances and substance groups from the packaging material into the food. Analyzing the migrating substances from different cans and plastic packing materials, which for the most part are currently in use in the food industry, was the aim of this work. For this purpose overall migrates were made with different kinds of food simulants (aqueous food (100 % H2O), alcoholic beverages (10% EtOH), diary products (50% EtOH) and fatty food (95% EtOH)). The main focus was set on the analytic of the migrating substances in fatty foods or simulants respectively, which is also called as the worst case. At first the migrating substances were identified and quantified chromatographically. Afterwards the cytotoxic potential of the commercial standard substances and isolated migrating substances were investigated by a cell culture assay (Neutral Red Assay) on human cell cultures (Hep-G2, HT-29). The attention was set on migrating substances with a molecular weight below 1000 Da. These substances are potentially able to be absorb by the gastrointestinal and so they might be a risk for the human health. The legally regulated substances BADGE, BADGE*2H2O and BPA were identified and quantified in the migrate of the investigated epoxy anhydride coating (EP-AH-Coating). Only 0.5 % of the cytotoxicity of the overall migrate could be explained via this three substances. For the further investigation of the cytotoxic effect of the overall migrate, the migrate was divided in four parts with different molecular weights (< 400 Da, 400-700 Da, 700-1000 Da, > 1000 Da). The single fractions were also determined in the neutral red assay for their cytotoxic potential. The fractions < 400 Da and > 1000 Da did not inhibit the cell viability. The fraction with the molecular weight 400-700 Da induced the highest cytotoxic effect on both cell lines. The single cytotoxic effects of the fractions 400-700 Da and 700-1000 Da were lesser than the effect of the overall migrate. But the effect of the fraction 400-1000 Da was higher than the effect of the overall migrate. Obviously there are interactions between the molecules of the single fractions, whereas the substances with a molecular weight < 400 Da and > 1000 Da had an inhibitive effect of the cytotoxic potential of the overall migrate. In the fraction 400-700 Da Cyclo-diBADGE was identified as a marker substance. Cyclo-diBADGE was isolated, quantified and investigated in the neutral red assay. Finally 18 % (Hep-G2) or 22 % (HT-29) of the cytotoxic effect of the overall migrate was estimate under the assumption of additional cytotoxic effects by these four (BADGE, BADGE*2H2O, BPA, Cyclo-diBADGE) substances. The multilayer structure of a second food packaging material for single ketchup portions was clarified. About 60 % of the migrating substances from the food contact side of the lamination were characterized by plastic additives and 17 % of the migrating substances of the non food contact side. 97 % of the migrating substances from the food contact side of the lamination exhibited a molecular weight below 1000 Da and might be a toxicological relevant. TBAC, DEHA, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamide, Oleamide, Erucamide, Irgafos-168-äquivalents and Irganox 1076 were identified and quantified in the migrate on the food contact side of the lamination. In the neutral red assay a cytotoxic effect (IC50) was determined for the substances TBAC, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamide and Oleamide. Depending on the investigated cell line 16 % (Hep-G2) and 9 % (HT-29) of the migrating substances from the food contact side of the lamination and 11 % (Hep-G2) and 5 % (HT-29) of the migrating substances of the non food contact side explained the cytotoxic effect of the overall migrates respectively.

An Lebensmittelverpackungen wird heutzutage durch die zunehmende Nachfrage nach einfach zubereitbaren Fertigprodukten eine Vielzahl von Anforderungen gestellt. Diese Verpackungen sollen das Lebensmittel zum Beispiel vor Licht und Mikroorganismen schützen, weiterhin sollen sie verformbar, temperaturbeständig, mechanisch und chemisch belastbar sein. Sie sollen das Lebensmittel vor Aromaverlust bewahren, einen Gasaustausch ermöglichen und einen konstanten Feuchtigkeitshaushalt erhalten. Für den Verbraucher dagegen sind hauptsächlich das optische Erscheinungsbild und die Qualität des verpackten Lebensmittels von Bedeutung. Um diesen hohen Anforderungen entsprechen zu können, sind moderne Lebensmittel-verpackungen technologisch sehr hochwertige Produkte, die sich durch eine Kombination von unterschiedlichen Materialien auszeichnen. Im vielschichtigen Aufbau der Verpackung liegt gleichzeitig die Migrationsproblematik begründet. Durch den Einsatz von unterschiedlichen monomeren Ausgangsstoffen und resultierenden Reaktionsprodukten besteht ein Migrationspotential, welches von der Verpackung auf das Lebensmittel ausgeht. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Migration aus verschiedenen Konservendosen und Kunststoffverpackungen, welche zum größten Teil derzeit als Verpackung im Lebensmittelsektor eingesetzt werden, zu untersuchen. Dazu wurden Gesamtmigrate mit unterschiedlichen Simulanzien (für wässrige, alkoholische und fetthaltige Lebensmittel und Milchprodukte) hergestellt. Einen Schwerpunkt stellte dabei die Analytik von speziell in fetthaltige Simulanzien migrierende Substanzen dar, da es sich hierbei um den sogenannten worst case handelt. Zusätzlich wurde versucht die migrierenden Substanzen mittels chromatographischen Methoden zu identifizieren und quantifizieren. Die kommerziell erhältlichen Standardsubstanzen beziehungsweise die isolierten Migrationsprodukte und die Gesamtmigrate wurden in einem Zellkulturtest (Neutralrottest) an humanen Zelllinien (Hep-G2, HT-29) auf ihr zytotoxikologisches Potential untersucht und bewertet. Ein Hauptaugenmerk sollte dabei auf migrierende Substanzen mit einem Molekulargewicht von unter 1000 Da gelegt werden. Moleküle von dieser Größe bilden eine mögliche Gefahr für den menschlichen Organismus, da sie durch den Gastrointestinaltrakt potentiell absorbierbar sind. Im Migrat des untersuchten Epoxyanhydrid-Coating (EP-AH-Coating) wurden die gesetzlich geregelten Substanzen BADGE, BADGE*2H2O und BPA identifiziert und quantifiziert. Deren Anteil an der Toxizität des Gesamtmigrates war mit circa 0,5 % sehr gering. Zur weiteren Aufklärung der Gesamttoxizität wurde das Migrat in vier Fraktionen (< 400 Da, 400-700 Da, 700-1000 Da, > 1000 Da) eingeteilt. Es wurde gezeigt, dass eine Fraktionierung des Migrates keinen Verlust des zytotoxikologischen Potentials auslöste. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Fraktionen < 400 Da und > 1000 Da keinen zytotoxischen Effekt hervorriefen, im Gegensatz zu den Fraktionen zwischen 400-700 Da und 700-1000 Da. Die Fraktion 400-700 Da besaß das höchste zytotoxikologische Potential. Die Effekte der einzelnen Fraktionen lagen aber unter den bestimmten zytotoxikologischen Effekten im Gesamtmigrat. Bei der Untersuchung der gesammelten Fraktion 400-1000 Da konnte festgestellt werden, dass sich das zytotoxikologische Potential im Gegensatz zum Gesamtmigrat erhöht hat. Dies lässt auf Wechselwirkungen zwischen den Molekülen der einzelnen Fraktionen schließen, wobei offensichtlich die Substanzen < 400 Da und > 1000 Da eine inhibierende Wirkung auslösten. Neben den genannten gesetzlich geregelten Substanzen wurde die Substanz Cyclo-diBADGE als Leitsubstanz für die Fraktion 400-700 Da identifiziert, quantifiziert und im Zelltest untersucht. Durch diese vier (BADGE, BADGE*2H2O, BPA, Cyclo-diBADGE) Substanzen konnten nun 18 % (Hep-G2) bzw. 22 % (HT-29) der Gesamttoxizität des Gesamtmigrates unter der Annahme von additiven Effekten aufgeklärt werden. Für die Ketchupverpackung konnte der Aufbau der einzelnen Schichten aufgeklärt werden. Von der lebensmittelzugewandten Seite wurden 60 % des Gesamtmigrates durch migrierende Kunststoffadditive aufgeklärt und 17 % des Migrates von der Außenseite. Ein Problem stellte dabei das Antioxidans Irgafos 168 dar, welches sich während der Probenvorbereitung und der Probenlagerung zu seinem Oxidationsprodukt umwandelte und somit als Summenparameter bestimmt wurde. Die anderen migrierenden Substanzen lagen nach der Probenvorbereitung und Lagerung der Probe unverändert vor. 97 % der migrierenden Substanzen aus der Innenseite der Verpackung und 38 % aus der Außenseite besaßen ein Molekulargewicht < 1000 Da und waren somit toxikologisch relevant. Im Migrat der lebensmittelzugewandten Seite wurden die Substanzen TBAC, DEHA, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid, Ölsäureamid, Erucamid, Irgafos-168-Äquivalente und Irganox 1076 identifiziert und quantifiziert. Diese Substanzen stellten 58,9 % des Gesamtmigrates dar. Das Migrat der Außenseite konnte nur zu 17,1 % durch die Substanzen TBAC, DEHA, DBS, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid, Ölsäureamid und Erucamid aufgeklärt werden. Von den in den Migraten der Kunststofffolie identifizierten Substanzen konnte nur für TBAC, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamid und Ölsäureamid ein IC50-Wert im Neutralrottest ermittelt werden. In Abhängigkeit der untersuchten Zelllinie wurde ebenfalls für die genannten vier Substanzen der Anteil an der Toxizität des Gesamtmigrates unter Annahme, dass additive Effekte vorherrschen abgeschätzt. Dementsprechend konnte für die dem lebensmittelzugewandte Seite 16 % (Hep-G2) bzw. 9 % (HT-29) und für das Migrat der Außenseite 11 % (Hep-G2) bzw. 5 % (HT-29) der Gesamttoxizität aufgeklärt werden. / Today many of demands are make on food contact material particularly in the field of convenience food. The packaging should protect the food before light and microorganism; the packaging should be also flexible, temperature and mechanical resistant and chemical inert, but also the nutrient-providing elements of foods ought to be protected. For the consumer are primarily the appearance and the quality of the food from interest. To meet these high requirements modern food contact materials are products of high technological quality. They mostly consist of a combination of variably materials, resulting in a multilayer structure. This composition of the packaging causes not only the desired positive effects, but also the migration risk of substances and substance groups from the packaging material into the food. Analyzing the migrating substances from different cans and plastic packing materials, which for the most part are currently in use in the food industry, was the aim of this work. For this purpose overall migrates were made with different kinds of food simulants (aqueous food (100 % H2O), alcoholic beverages (10% EtOH), diary products (50% EtOH) and fatty food (95% EtOH)). The main focus was set on the analytic of the migrating substances in fatty foods or simulants respectively, which is also called as the worst case. At first the migrating substances were identified and quantified chromatographically. Afterwards the cytotoxic potential of the commercial standard substances and isolated migrating substances were investigated by a cell culture assay (Neutral Red Assay) on human cell cultures (Hep-G2, HT-29). The attention was set on migrating substances with a molecular weight below 1000 Da. These substances are potentially able to be absorb by the gastrointestinal and so they might be a risk for the human health. The legally regulated substances BADGE, BADGE*2H2O and BPA were identified and quantified in the migrate of the investigated epoxy anhydride coating (EP-AH-Coating). Only 0.5 % of the cytotoxicity of the overall migrate could be explained via this three substances. For the further investigation of the cytotoxic effect of the overall migrate, the migrate was divided in four parts with different molecular weights (< 400 Da, 400-700 Da, 700-1000 Da, > 1000 Da). The single fractions were also determined in the neutral red assay for their cytotoxic potential. The fractions < 400 Da and > 1000 Da did not inhibit the cell viability. The fraction with the molecular weight 400-700 Da induced the highest cytotoxic effect on both cell lines. The single cytotoxic effects of the fractions 400-700 Da and 700-1000 Da were lesser than the effect of the overall migrate. But the effect of the fraction 400-1000 Da was higher than the effect of the overall migrate. Obviously there are interactions between the molecules of the single fractions, whereas the substances with a molecular weight < 400 Da and > 1000 Da had an inhibitive effect of the cytotoxic potential of the overall migrate. In the fraction 400-700 Da Cyclo-diBADGE was identified as a marker substance. Cyclo-diBADGE was isolated, quantified and investigated in the neutral red assay. Finally 18 % (Hep-G2) or 22 % (HT-29) of the cytotoxic effect of the overall migrate was estimate under the assumption of additional cytotoxic effects by these four (BADGE, BADGE*2H2O, BPA, Cyclo-diBADGE) substances. The multilayer structure of a second food packaging material for single ketchup portions was clarified. About 60 % of the migrating substances from the food contact side of the lamination were characterized by plastic additives and 17 % of the migrating substances of the non food contact side. 97 % of the migrating substances from the food contact side of the lamination exhibited a molecular weight below 1000 Da and might be a toxicological relevant. TBAC, DEHA, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamide, Oleamide, Erucamide, Irgafos-168-äquivalents and Irganox 1076 were identified and quantified in the migrate on the food contact side of the lamination. In the neutral red assay a cytotoxic effect (IC50) was determined for the substances TBAC, DBP, N-Ethyltoluolsulfonamide and Oleamide. Depending on the investigated cell line 16 % (Hep-G2) and 9 % (HT-29) of the migrating substances from the food contact side of the lamination and 11 % (Hep-G2) and 5 % (HT-29) of the migrating substances of the non food contact side explained the cytotoxic effect of the overall migrates respectively.

Ein Großteil der Lebensmittel wird in der heutigen Zeit vor allem aufgrund ihrer langen Haltbarkeit in Konservendosen verpackt. Zur Qualitätserhaltung des Lebensmittels werden Weißblechdosen im Innenbereich in der Regel mit einer Lackierung versehen. Lackrohstoffe sind dabei u. a. Phenol- und Epoxidharze, die als Basis- oder Vernetzerkomponente eingesetzt werden. Bei der Herstellung und Lagerung dieser Lebensmittel kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass es zur Migration von Bestandteilen aus der Kunststoffinnenbeschichtung in das Füllgut kommt. Toxikologisch und somit auch analytisch sind dabei vor allem die migrierenden Verbindungen unter 1000 Da von Interesse, da Substanzen mit einer Molmasse von über 1000 Da nur zu weniger als 1 % im Gastrointestinaltrakt absorbiert werden. Analytik von phenolischen Verbindungen Bei Untersuchungen zur Migration phenolischer Verbindungen unter Verwendung verschiedener Modellcoatings und Simulanzlösemittel wurden Konzentrationen an migrierenden phenolischen Substanzen in Summe bis 160 µg/dm² bestimmt, womit dieser Gehalt deutlich unter dem gesetzlichen Grenzwert für die Gesamtmigration von 10 mg/dm² liegt. Die Quantifizierung erfolgte dabei über SEC-FLD-Kalibriergeraden der für diese Coatings verwendeten Phenolharze. Tendenziell steigt dabei die Menge an übergehenden Verbindungen mit abnehmender Polarität der verwendeten Simulanzien. Ebenso abhängig vom Lösungsmittel ist die Molekulargewichts¬verteilung der im Migrat enthaltenen Phenole. So zeigte sich eine deutliche Verschiebung der phenolischen Verbindungen zu höheren Molekulargewichten mit abnehmender Polarität der Simulanzlösemittel. Mit wenigen Ausnahmen besitzen jedoch alle migrierenden Substanzen eine Molmasse von unter 1000 Da. Das beobachtete Migrationsverhalten kann u. a. auf die unterschiedliche Reaktivität der phenolischen Basismonomere der Harze zurückgeführt werden, wodurch die Fähigkeit variiert, unter den Einbrennbedingungen ein ausgeprägtes Netzwerk zu bilden. Zur näheren Charakterisierung der Phenolharze wurden einzelne Hauptverbindungen der RP-HPLC-FLD-Chromatogramme identifiziert. Über Derivatisierungsreaktionen mit Picolinsäure, Essigsäureanhydrid sowie Dansylchlorid konnten Informationen zur Anzahl an alkoholischen und phenolischen Hydroxylgruppen im Molekül erhalten werden. Mit dem Wissen um die eingesetzten Phenolmonomere und einer eventuellen Veretherung konnten Strukturvorschläge erstellt werden. Die Quantifizierung der migrierenden phenolischen Verbindungen in Migraten kommerzieller Coatings in Summe wurde über eine universell anwendbare Kalibrierung angestrebt. Dazu wurden 17 verschiedene Phenolharze bezüglich der Steigung der SEC-FLD-Kalibriergeraden, des mittleren Molekulargewichtes, der Hydroxylzahl und dem Verhältnis OH-Gruppen/Molekül charakterisiert. Wie erwartet steigt mit wenigen Ausnahmen die Anzahl der OH-Gruppen im Molekül tendenziell mit dem mittleren Molekulargewicht. Es zeigte sich zudem, dass die verschiedenen Phenolharze in ihren fluorophoren Eigenschaften stark variieren. Die Steigung der SEC-FLD-Kalibriergeraden konnte zudem in keine Korrelation mit einem anderen ermittelten Parameter gebracht werden. Die Anwendung einer universellen Kalibriergerade zur Quantifizierung war deshalb nicht möglich. Die Größenordnungen der Migratkonzentrationen konnten daher nur über die zwei im Anstieg am stärksten variierenden SEC-FLD-Kalibriergeraden abgeschätzt werden. Bei der Analyse kommerzieller Epoxy-Phenol-Coatings war im Gegensatz zu Polyester-Phenol-Coatings die isolierte Detektion der phenolischen Verbindungen im Migrat mittels Fluoreszenz nicht möglich, da sowohl Epoxide als auch Phenole fluorophorer Eigenschaft besitzen. Es wurde daher eine Methode zur Abtrennung der Phenole von anderen im Migrat enthaltenen Subtanzen auf Basis eines Anionenaustauschermaterials entwickelt. Dabei wurde die Eigenschaft der Phenole genutzt, im basischen Milieu Phenolate zu bilden. Diese, aber auch Säuren adsorbieren am Austauschermaterial, während Epoxide oder Polyester nicht retardiert werden. Für zwei kommerzielle Epoxy-Phenol-Coatings konnte somit der Anteil an phenolischen Verbindungen im Migrat zu 7 und 28 % bestimmt werden. Mittels RP-HPLC/ESI-MS war es möglich, einige der phenolischen Verbindungen in diesen Migraten zu identifizieren. Dabei handelt es sich um nichtepoxidierte BPA-Derivate der Epoxidkomponente des Coatings, die aufgrund des BPA-Grundkörpers eine phenolische Hydroxylgruppe besitzen. Phenolische Vernetzungsprodukte beider Basisharze konnten dagegen nicht identifiziert werden. Die Menge an migrierenden phenolischen Verbindungen der beiden Epoxy-Phenol-Coatings konnte über die Kalibration eines niedermolekularen Epoxidharzes zu 0,1 mg/dm² bzw. 0,27 mg/dm² abgeschätzt werden. Während für einzelne phenolische Verbindungen gesetzliche Grenzwerte für die Migration bestehen, gibt es für Oligomere, mit Ausnahme von BPA keine spezifischen Migrationslimits. Ebenso sind in der Literatur kaum toxikologische Untersuchungen zu Phenololigomeren zu finden. Um einen ersten Einblick in die toxikologische Relevanz migrierender phenolischer Verbindungen zu erhalten, wurden mehrere kommerzielle als auch selbst synthetisierte phenolische Standardsubstanzen und verschiedene Molekulargewichtsfraktionen eines Phenolharzes, im Fischembryotest an Eiern des Zebrabärblings (Brachydanio rerio) nach DIN 38415-T647 und/oder Neutralrottest an Hep-G2 und HT-29 Zellen untersucht. Die stärksten Effekte im Fischembryotest bewirkte das Trimer BPM, hier reichte bereits eine Konzentration von etwa 2 mg/l aus, um 50 % der Fischembryonen letal zu schädigen. Im Gegensatz dazu waren beim Dimer 5-Hydroxymethyl-2,4´-dihydroxydiphenylmethan (M 230) mit einem EC50-Wert von 170 mg/l die geringste toxikologische Wirkung zu beobachten. Für alle anderen Subtanzen konnten EC50-Werte im Bereich 20 - 100 mg/l bestimmt werden. Tendenziell zeichnete sich dabei eine Zunahme der EC50-Werte mit steigender Lipophilie, ausgedrückt über den KOW-Wert ab, was auf den Aufbau der Fischeier zurückzuführen ist. So müssen die zu untersuchenden Xenobiotika mehrere lipophile Membranen durchdringen, um am eigentlichen Wirkungsort Einfluss auf die Embryonalentwicklung nehmen zu können. Im Zelltest konnten tendenziell ähnliche Ergebnisse ermittelt werden wie im Fischembryotest, wobei in der Regel die Hep-G2 Zellen empfindlicher reagieren als die HT-29 Zellen. Während für Phenol im untersuchten Konzentrationsbereich keine toxischen Effekte beobachtet werden konnten, liegen die EC50-Werte für das Trimer BPM, analog zum Fischembryotest deutlich unter 10 mg/l. Für die anderen Verbindungen wurden EC50-Werte zwischen 16 und 100 mg/l bestimmt. Analog zu den Untersuchungen der Einzelsubstanzen zeigte sich auch bei den 5 untersuchten Molekulargewichtsfraktionen zwischen 0 und 1000 Da, dass das toxikologische Potential im niedermolekularen Bereich (0 - 200 Da) gegenüber den Fraktionen 200 400 und 400 600 Da vergleichsweise gering ist. Bereits 25,1 mg/l bzw. 17,3 mg/l der Fraktionen 200 400 Da und 400 600 Da waren in den Tests ausreichend, um alle Embryonen letal zu schädigen. Im Molekulargewichtsbereich über 600 Da konnten dagegen lediglich subletale oder gar keine Missbildungen beobachtet werden. Analytik von Epoxiden In der amtlichen Überwachung beschränkt sich die Analytik von Epoxidverbindungen bisher auf die Bestimmung rechtlich geregelter Einzelsubstanzen. Eine Summenmethode zur Erfassung aller in einem Migrat enthaltenen Substanzen mit reaktionsfähigen Oxirangruppen, wodurch das gesamte Reaktionspotential erfasst werden kann, liegt dagegen nicht vor. Zur selektiven Erfassung aller oxirangruppenhaltigen Verbindungen wurde daher mittels statistischer Versuchsplanung eine Derivatisierung mittels Cysteamin entwickelt. Die Reaktion mit Cysteamin erfolgt dabei nach Abtrennung der Substanzen > 1000 Da mittels Größenausschlusschromatographie. Im Anschluss werden die Derivate durch Zugabe eines Kationenaustauschers aus der Lösung entfernt. Durch den Vergleich der RP-HPLC-FLD Chromatogramme vor und nach der Aufarbeitung können Substanzen mit intakten Oxirangruppen somit einfach erkannt werden. Eine quantitative Abschätzung der enthaltenen Epoxidverbindungen ist bei Lacken auf Basis von BPA-Harzen über die BPA-Chromophorkonzentration möglich. Bei der Untersuchung von 5 kommerziellen Coatings wurden in den einzelnen Migraten recht unterschiedliche Gehalte an Substanzen mit intakten Epoxidgruppen ermittelt. Ebenso ist die Anzahl der oxriangruppenhaltigen Verbindungen, auf die sich dieser Gehalt verteilt sehr unterschiedlich, was möglicherweise an unterschiedlichen Einbrennzeiten, -temperaturen aber auch der Menge an Lack pro m² und an der Art und Menge des Reaktionspartners liegt. Für die Konzentration der epoxidischen Verbindungen in den Coatingmigraten wurden Werte zwischen 18,5 und 835 µg/dm² bestimmt. Dies entspricht einem Anteil der reaktionsfähigen Substanzen an der Fraktion unter 1000 Da berechnet über die Flächen im Chromatogramm zwischen 2,6 und 76,3 %. Neben dem Einsatz als Basismaterial für Konservendoseninnenbeschichtungen werden Epoxidharzsysteme auch in Zubereitungen wie Grundierungen, Füllmassen, Lacken oder Klebstoffen für die Bauchemie vielfach in verschiedenen Mischungen (aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Glycidylether bzw. Siloxanglycidylether) eingesetzt. Durch den Kontakt dieser Materialien mit der Haut kann es zu Kontaktekzemen kommen, deren Ursache durch Epikutantests (Patchtests) mit den potentiell auslösenden Substanzen ermittelt werden kann. Der Umfang der in den Standardtestsystemen enthalten Testsubstanzen entspricht dabei jedoch nicht dem Spektrum der in der Industrie verwendeten Materialien. Über die genaue Zusammensetzung der in den Patchtest´s eingesetzten Materialien ist zudem wenig bekannt. Durch die Analyse einer Vielzahl von Patchtestsubstanzen und industriellen Epoxidkomponenten mittels RP-HPLC/UVD bzw. -ELSD Chromatographie und die Identifizierung der enthaltenen Verbindungen über RP-HPLC/ESI-MSD, konnte ein genaueres Bild über den Charakter dieser Materialen gewonnen werden. Bei den BPA- und BPF-Harzen wurden überwiegend Monomere, die entsprechenden Di- und Trimere aber auch dessen hydrolysierte Verbindungen identifiziert. Im Gegensatz dazu liegen bei den analysierten aliphatischen Produkten z. T. die reinen Glycidylether gar nicht oder nur in geringen prozentualen Anteilen vor. Vielmehr wird durch die sauer geführte Reaktion bei den aliphatischen Verbindungen die Bildung von 1,3 Chlorhydrinen als Nebenreaktion zur 1,2 Chlorhydrinbildung gefördert, wodurch eine beträchtliche Menge an Substanzen, die nicht verseifbares Chlor enthalten, in den Materialien vorhanden ist. Um die enthaltenen Verbindungen von aliphatischen und cycloaliphatischen Epoxidzubereitungen quantifizieren zu können, wurde eine Derivatisierung mit einem selbst synthetisierten Fluorophor (5-(Dimethylamino)-N-(2-mercaptoethyl)-1-naphthalen-sulfonamid) entwickelt. Dadurch konnten auch Verbindungen erfasst werden, die aufgrund ihrer Flüchtigkeit mittels ELSD nicht detektierbar waren. Bei der Analyse von Handelsprodukten zeigte sich, dass die einzelnen Komponenten in ihrer Zusammensetzung gut mit den untersuchten aromatischen und aliphatischen Rohmaterialien vergleichbar sind. Bei entsprechend eingesetzten Patchtestsubstanzen spiegeln diese somit die Produkte gut wieder, mit denen die Patienten in Kontakt kommen.