Impressum | Links Letzte Überarbeitung: 24.01.2011

 

Aromatische Kohlenwasserstoffe Aromatische Amine Aromatische Nitroverbindungen Hydrazinderivate Alkylierungsmittel Epoxide Ungesättigte Verbindungen Nitrosamine Halogenierte Aromaten Metalle Fasern

Substanzklassen mit krebserzeugendem oder erbgutveränderndem Potenzial. Die Vorhersage eines Wirkpotentials aus der Struktur ist nicht ohne Tücken. So ist Benzylchlorid krebserzeugend (EU-Kategorie 2 bzw. GHS-Kategorie 1b) und nach nationaler Einstufung vermutlich auch mutagen (TRGS 905: Kategorie 3) und fortpflanzungsgefährdend (TRGS 905: Kategorie 3). Benzylbromid ist hingegen nur ein Reizstoff. Dennoch ist die Kenntnis verdächtiger Strukturen natürlich von enormem Wert. Da die Verhältnisse oft komplex sind, werden Datenbanken zur Vorhersage verwendet. Eine kommerzielle Datenbank ist DEREK. Eine kostenlose Online-Alternative auf JAVA-Basis ist der OSIRIS Property Explorer. Auch solche Programme liefern keine Wahrheiten sondern nur Indizien, denen man weiter nachgehen muss. Der Property Explorer scheint dabei nach eigenen Beobachtungen eher "scharf" eingestellt zu sein. Nachfolgend sind exemplarisch einige typische Substanzklassen beschrieben.   Aromatische Kohlenwasserstoffe Die krebserzeugende Wirkung des Benzols ist seit den siebziger Jahren bekannt. Kurzzeitig aufgenommen ist es wenig toxisch. Tückisch sind jedoch Langzeitexpositionen auch kleiner Mengen, die zu schweren Blutbildveränderungen und in seltenen Fällen auch zu Leukämie führen. Alkylsubstituenten unterdrücken das genotoxische Potenzial. Mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffe können harmlos (z.B. Naphthalin) oder aber hoch wirksam sein. Typisch für ein starkes genotoxisches Wirkpotenzial ist die sog. "Bay Region" (Siehe Beispiel Benzpyren in der nachfolgenden Tabelle.).   Formel Name krebserzeugend Kategorie (EU) erbgutverändernd Kategorie (EU) Benzol 1 2 Benzo[a]pyren 2 2   Aromatische Aminoverbindungen Aromatische Aminoverbindungen haben sehr unterschiedliche Wirkpotenziale. Bei Anilin selbst besteht nur ein Verdacht auf krebserzeugendes Potenzial. Der Ende des 19. Jahrhunderts bei Arbeitern in der Farbstoffindustrie beobachtete "Anilinkrebs" ist vermutlich auf andere Anilinverbindungen zurückzuführen. Alkylsubstituenten können das Wirkpotenzial verstärken, aber auch völlig zum Erliegen bringen. (4-Ethylanilin ist z.B. nicht einmal als Gefahrstoff im Sinne der GefStoffV eingestuft.) 2-Naphthylamin und Benzidin sind dagegen starke Karzinogene. Diverse Farbstoffe (z.B. Kongorot) enthalten als Molekülbestandteil Benzidin, welches durch reduktive Spaltung (unbeabsichtigt) leicht freigesetzt werden kann. Karzinogene aromatische Aminoverbindungen verursachen vor allem Blasenkrebs. Unabhängig von der genotoxischen Wirkung können aromatische Aminoverbindungen eine hohe akute Toxizität besitzen, die vor allem von der verursachten Methämoglobinämie herrührt.   Formel Name krebserzeugend Gruppe (EU) erbgutverändernd Gruppe (EU) Anilin 3 - o-Toluidin 2 - 2-Naphthylamin 1 - Benzidin 1 -   Aromatische Nitroverbindungen Aromatische Nitroverbindungen können im Körper bis hin zu den entsprechenden Aminoverbindungen reduziert werden. So ist es kein Wunder, dass das Wirkungsspektrum der Nitro- und Aminoverbindungen Ähnlichkeiten aufweist.   Formel Name krebserzeugend Gruppe (EU) erbgutverändernd Gruppe (EU) Nitrobenzol 3 - 2,4-Dinitrotoluol (Das 2,6-Isomer ist in gleicher Weise eingestuft) 2 3 2-Nitronaphthalin 2 -   Hydrazinderivate Hydrazin sowie die methylierten Derivate sind krebserzeugend, Derivate mit anderen Substituenten haben i.a. kein genotoxisches Potenzial.   Formel Name krebserzeugend Gruppe (EU) erbgutverändernd Gruppe (EU) Hydrazin 2 - N,N-Dimethylhydrazin 2 -   Alkylierungsmittel Die genotoxische Potenz der Alkylierungsmittel wird auf eine direkte Alkylierung der DNA zurückgeführt. Je ähnlicher das alkylierte Produkt den natürlichen DNA-Bestandteilen ist, umso größer die Gefahr eines irreversiblen genetischen Defekts. Starke Methylierungsreagenzien sind deshalb in der Regel krebserzeugend. Auch bisfunktionelle Alkylantien, die Nucleotide kovalent verbrücken können, sind mitunter krebserzeugend. Chlormethyl-methylether ist ein in der präparativen Organischen Chemie verwendetes Schutzgruppenreagenz. Ebenso, wie Bis(chlormethyl)ether ist es ein starkes Karzinogen, welches nach Inhalation Lungentumore auslöst. Chlormethyl-methylether kann bereits bei der Herstellung Bis(chlormethyl)ether enthalten bzw. sich beim Stehenlassen teilweise zu dieser Verbindung zersetzen. Es ist spekulativ, inwieweit das krebserzeugende Potential des Chlormethyl-methylethers auf den Gehalt an Bis(chlormethyl)ether zurückzuführen ist. Bis(chlormethyl)ether zersetzt sich mit Wasser rasch zu Salzsäure und Formaldehyd, was zu Spekulationen Anlass gibt, ob umgekehrt eine Mischung aus Formaldehyd und Salzsäure sich mit Bis(chlormethyl)ether ins Gleichgewicht setzt. Die krebserzeugende Wirkung von Hexamethylphosphorsäuretriamid ist sehr wenig untersucht. Die vorliegenden Ergebnisse deuten aber auf ein sehr starkes krebserzeugendes Potenzial bei Inhalation, obwohl die Substanz bei Raumtemperatur nur einen schwachen Dampfdruck hat (0,09 mbar/25°C, Kp: 232 °C). Hexamethylphosphorsäuretriamid ist kein Methylierungsmittel im chemischen Sinne. Man vermutet dennoch, dass die krebserzeugende Wirkung auf einer biochemischen Übertragung der Methylgruppen beruht.   Formel Name krebserzeugend Gruppe (EU) erbgutverändernd Gruppe (EU) Dimethylsulfat 2 3 Hexamethyl- phosphorsäuretriamid (HMPT) 2 2 Diazomethan 2 - Bis(chlormethyl)ether 1 - Chlormethyl- methylether 1 - Dibromethan Dichlorethan 2 -   Epoxide Epoxide wirken ebenfalls als Alkylierungsmittel. Bindungen an die DNA nach erfolgter Exposition wurden experimentell belegt. Ethylenoxid löst Leukämie sowie Hirn- und Magentumore aus, wobei mit einer Latenzzeit von 10 Jahren und mehr zu rechnen ist.   Formel Name krebserzeugend Gruppe (EU) erbgutverändernd Gruppe (EU) Epichlorhydrin 1-Chlor-2,3-epoxypropan, 2-Chlormethyloxiran, 2,3-Epoxypropylchlorid 2 - Epoxystyrol 2 -   Ungesättigte Verbindungen Verschiedene olefinische Substanzen sind ebenfalls krebserzeugend. Dies wird i.a. auf eine metabolische Aktivierung zu Epoxiden zurückgeführt.   Formel Name krebserzeugend Gruppe (EU) erbgutverändernd Gruppe (EU) Vinylchlorid 1 - 1,3-Butadien 2 - Acrylnitril 2 -   Nitrosamine Auch wenn es besonders bei den nicht flüchtigen Vertretern dieser Substanzklasse auch harmlose Vertreter gibt, gelten viele N-Nitrosoverbindungen als stark krebserzeugend. Schon eine Einzeldosis oder kleinste Dauerexpositionen können ausreichend sein! Nitrosamine sind an verschiedenen Tierspezies getestet worden. Keine erwies sich dabei als gegen die krebserzeugende Wirkung resistent. Die chemische Struktur der Nitrosamine bestimmt das Zielorgan. So lösen symmetrische N-Nitroso-dialkylamine vor allem Leberkrebs aus. Nitrosamine kommen auch im Tabakrauch und in Spuren in Lebensmitteln vor, bzw. können im Körper durch Nitrosierungsreaktionen gebildet werden. N-Nitroso-N-methylharnstoff ist zur Herstellung von Diazomethan verwendet worden. Wegen der sehr einfachen Herstellung ist N-Nitroso-N-methylharnstoff "praktikumsgefährlich".   Formel Name krebserzeugend Gruppe (EU) erbgutverändernd Gruppe (EU) N-Nitroso-N-methylharnstoff keine Legaleinstufung vorhanden Dimethylnitrosamin 2 -   Halogenierte aromatische Verbindungen Halogenierte aromatische Verbindungen sind wahrscheinlich vielfach keine Tumorinitiatoren, sondern Promotoren. Das sind Stoffe, die Zellen mit bereits vorhandenem Gendefekt zur Vermehrung veranlassen. TCDD gilt z.B. als starker Tumorpromotor. Verallgemeinernde Aussagen sind allerdings sehr schwierig, da das Dioxin in verschiedenen Tierspezies höchst unterschiedlich reagiert. Auch DDT ist wahrscheinlich ein Tumorpromotor. Die tumoraktiven halogenierten aromatischen Verbindungen sind im wesentlichen ein Altlastenproblem. Laborübliche Substanzen, wie z.B. Chlorbenzol haben keine genotoxische Aktivität. Allerdings entstehen Dioxine häufig bei Verbrennungsvorgängen, weshalb nach Brandunfällen der Brandherd oft auf Dioxingehalt untersucht werden muss. Auch bei dem bekannten Beilsteintest entstehen beträchtliche Mengen an Dioxinen, weshalb dieser Test, wenn überhaupt, dann nur im Abzug durchgeführt werden sollte (B.M. Scholz-Böttcher, M. Bahadir, H. Hopf, Angew. Chem. 104,477-479 (1992)).   Formel Name krebserzeugend Gruppe (EU) erbgutverändernd Gruppe (EU) 2,3,7,8-Tetrachlor- dibenzo-p-dioxin (TCDD) 2 -   Metalle Verschiedene Metalle sind krebserzeugend. Abweichend von allen bisher genannten Stoffen kann man Metalle nicht vernichten, sondern nur in andere Verbindungen überführen. Glücklicherweise wirken manche Metalle nur in bestimmten Oxidationsstufen krebserzeugend oder nur in inhalierbarer Form. Beispiele: Arsen Arsen vermag mannigfaltige Tumore zu erzeugen. Die Wirksamkeit des Trioxids und des Pentoxids sowie der Arsenigen Säure für den Menschen gilt als erwiesen (EU-Kategorie 1) Beryllium Berylliumverbindungen verursachen im Tierversuch Lungen und Knochentumore. Beim Menschen besteht ein zunehmender Verdacht auf Lungenkrebs. Berylliumverbindungen sind in die EU-Kategorie K2 eingestuft. Cadmium Cadmiumverbindungen sind im Tierversuch eindeutig krebserzeugend. Tumore entstehen vor allem in Lunge und Prostata. Für den Menschen besteht ein starker Verdacht auf Wirkpotenzial. Cadmiumverbindungen sind im Regelfall in die EU-Kategorie K2 eingestuft. Chrom Chrom(VI)-Verbindungen verursachen Nasen- und Lungentumore. Es besteht also vor allem ein Inhalationsrisiko. Chrom(VI)-Verbindungen sind im Regelfall in die EU-Kategorien K1 oder K2 eingestuft. In der Zelle wird Crom(VI) rasch zu Chrom(III) reduziert. Wahrscheinlich ist das intrazelluläre Chrom(III) für die Toxizität verantwortlich. Chrom(III)-Verbindungen sind vor diesem Hintergrund überraschender Weise nicht krebserzeugend, ja z.T. nicht einmal Gefahrstoffe im Sinne der GefStoffV. Man führt dies auf eine schlechtere Resorbierbarkeit der Chrom(III)-Verbindungen zurück. Cr2O3 wird sogar als Pigment für Lidschatten verwendet! Cobalt Bislang konnte eine krebserzeugende Wirkung von Cobaltverbindungen nur im Tierversuch lokal nach Injektionen beobachtet werden. CoCl2 und CoSO4 sind in die EU-Kategorie K2 eingestuft, die übrigen Verbindungen in die EU-Kategorie K3. Nickel Chronische Inhalation von Nickelstäuben verursacht Tumore der Atmungsorgane. Das gasförmige Ni(CO)4 ist wahrscheinlich ebenfalls krebserzeugend. Die Einstufungen für Nickelverbindungen sind etwas breiter gefächert: Es finden sich alle EU-Kategorien von K1 bis K3. Unabhängig vom krebserzeugenden Potenzial haben Metalle oft auch eine allergene Wirkung, insbesondere Chrom und Nickel.   Fasern und Stäube Dass eingeatmete Asbestfasern krebserzeugend sind, zählt zum Allgemeinwissen. Es ist aber nicht angemessen, der Einfachheit halber alle staubenden Silikate in Sippenhaft zu nehmen. Kieselgel ist kein Gefahrstoff im Sinne der Gefahrstoffverordnung. Als Chromatographiehilfsmittel gebrauchtes Kieselgel kann aber natürlich die Gefährdungsmerkmale der chromatographierten Substanzen haben.   Alle gegebenen Hinweise sind nach bestem Wissen und Gewissen gegeben. Bitte lesen Sie den Haftungsausschluss! Als Folge des derzeitigen Wechsels von der bisherigen EU-Einstufung von Chemikalien auf das neue 'Global Harmonised System' gibt es auch in diesem Angebot im Augenblick ein Nebeneinander von Angaben nach beiden Einstufungen. Dem Grad der Umstellung folgend wird dieses Angebot immer wieder angepasst, wobei die alten Einstufungen zugunsten des GHS nach und nach verschwinden werden. Alle Rechte vorbehalten. Jede Verwendung von Texten, Textauszügen, Bild- oder Videodateien für unter eigenem oder fremdem Namen erfolgende Publikationen sowie das "Spiegeln" auf anderen WEB-Servern bedarf der Zustimmung der im Impressum genannten Personen.