19.07.2018
Gesundheitliche Effekte durch Zinkoxid im Niedrigdosisbereich
Prof. Thomas Brüning , Dr. Christian Eisenhawer, Dr. Olaf Hagemeyer, Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Ruhr-Universität Bochum
Zinkoxid (ZnO) kann bei verschiedenen Arbeitsprozessen wie zum Beispiel dem thermischen Schneiden, beim Schweißen oder Schmelzen freigesetzt werden. In höheren Konzentrationen eingeatmet, kann Zinkoxid zu gesundheitlichen Effekten führen. Bei Schweißern ist das sogenannte Metallrauchfieber nach Einatmen hoher Konzentrationen von ZnO-Partikeln bekannt. Im Expositionslabor des IPA wurde eine Studie zur Darstellung einer Dosis-Wirkungsbeziehung für Zinkoxid durchgeführt. Der nachfolgende Beitrag stellt eine Zusammenfassung des Artikels von Monsé et al (2018) aus der Zeitschrift Particle and Fibre Toxicology dar.
Verwendet wird Zinkoxid (ZnO) als Pigment in Farben zum Beispiel in Steingrau, Zinkgrau oder Zinkweiß, als Aktivator für Vulkanisationsprozesse, in der Herstellung von Keramik, Glas, Kunststoffen sowie für elektrische Bauteile und Schmierstoffe. Erhöhte Expositionen gegenüber ZnO können unter anderem zum sogenannten Metallrauchfieber, einer Erkrankung mit schnupfenähnlichen Symptomen führen. Betroffen hiervon sind insbesondere Schweißer, die unter anderem beim thermischen Schneiden, Schweißen und Schmelzen gegenüber ZnO-Partikeln exponiert sein können. Die ständige Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (MAK-Kommission) hat 2009 eine Absenkung des Grenzwertes für Zink und seine Verbindungen auf 0,1 mg/m3 für den A-Staub vorgenommen. Der bis dahin in der MAK-Liste geführte Wert lag bei 1 mg/m3 Zinkoxid (A-Staub). In der für den MAK-Wert relevanten Studie sind Beckett et al. (2005) aufgrund der technischenBedingungen mit der Konzentration für ZnO von 0,5 mg/m3 unterhalb des Effektlevels geblieben, so dass keine lowest observed effect concentration (LOEC) bestimmt werden konnte. Da in der Studie von Beckett et al. nur zwei Stunden unter Ruhebedingungen exponiert wurde, wurde der MAK-Wert bei 0,1 und nicht bei 0,5 mg/m3 festgelegt.
Eine neue, angepasste Humanstudie mit höherer Exposition und Ableitung des LOEC zur Überprüfung der Schlussfolgerungen aus der Beckett-Studie war daher erforderlich. Mit der im IPA durchgeführten Studie sollte eine Dosis-Wirkungskurve für Kurzzeit-Effekte von nano-skaligen Zinkoxidpartikeln beschrieben werden.