Biomonitoring von Metall-Spezies

Zusammenfassung

Metall bzw. Halbmetalle und ihre Verbindungen unterscheiden sich häufig in Bezug auf Aufnahmewege, Verteilung, Metabolismus und Ausscheidung sowie damit verbunden in ihrer Belastung-Risiko-Beziehung. Eine korrekte Risikobeurteilung kann dann häufig nur durch eine differenzierende Analytik der verschiedenen Metallverbindungen (Spezies) im biologischen Material erfolgen. Beispiele, bei denen nicht nur die toxikologischen Unterschiede der verschiedenen Verbindungen bekannt sind, sondern für die bereits eine Spezies-Analytik im Biomonitoring etabliert ist, sind Verbindungen des Arsens und des Selens. Für die Ausscheidung von Arsen- und Selen-Spezies in Urin sind bereits Referenzwerte ermittelt worden. Darüber hinaus existieren für anorganische Arsen-Verbindungen Expositionsäquivalente für krebserzeugende Arbeitsstoffe (EKA) auf Basis der vier bedeutendsten Arsen-Spezies. Weitere wichtige Fragestellungen der arbeitsmedizinischen Vorsorge, in denen ein Spezies-spezifisches Biomonitoring benötigt wird, sind die Differenzierung zwischen den Belastungen mit Chrom(VI)- und Chrom(III)-Verbindungen sowie die Differenzierung zwischen Belastungen mit anorganischen und organischen Quecksilber-Verbindungen. Die Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass die Anwendung von Metall-Spezies für ein Biomonitoring derartiger Arbeitsstoffe nicht nur aus toxikologischer Sicht empfohlen, sondern auch sinnvoll umgesetzt werden kann.

Abstract

Metals, metalloids and their compounds often differ with respect to resorption, distribution, metabolism and excretion and, as a result, in exposure-health risk relationships. Thus, a correct risk assessment requires a differential determination of the various metallic compounds (species) in biological materials. Typical examples are arsenic and selenium. For both elements major differences in the toxicity of their diffeent species are well known and analytical methods for the determination have been established. For the excretion of species of arsenic and selenium in urine, reference values have already been determined. Moreover, for the exposure to inorganic arsenic compounds there exist exposure equivalents for carcinogenic substances (EKA) based on the excretion of the four most prominent species. Other relevant challenges ine occupational medical prevention, which require a species-specific biomonitoring, are the differentiation between the exposure to chromium(VI) and chromium(III) compounds and between the exposure to inorganic and organic compounds of mercury. Practical experience shows that the application of metal species for biomonitoring is not only recommendable from a toxicological point of view, but can also be reasonably implemented in practice.