Neuartige Flammschutzmittel im toxikologischen Cross-Check
Forscher haben drei neuartige Flammschutzmittel entwickelt und diese auf ihre Toxizität untersucht – nicht alle haben den Test bestanden.
Flammschutzmittel sind unsichtbare Helfer in Autositzen, Mobiliar, Dichtungsschäumen und Flugzeugen. Allerdings sind deren Inhaltsstoffe nicht immer unbedenklich. Die Forschung ist bestrebt, immer bessere und sicherere Flammschutzmittel zu entwickeln.
Sicherheit muss gewährleistet sein
Ein Team von der Empa-Abteilung „Advanced Fibers“ hat drei neue Mittel synthetisiert, die über gleiche oder verbesserte Flammschutzwirkung verfügen als bisher erhältliche Produkte. Ehe ein Flammschutzmittel für die Massenproduktion in Frage kommt, muss die Sicherheit für den Menschen geprüft werden. Dass eine vorherige toxikologische Abklärung von Vorteil ist, zeigt das Beispiel des Flammschutzmittels TCCP, das erst nach Markteinführung für den Menschen als giftig klassiert worden war und nun sukzessive vom Markt genommen werden muss. Die neu entwickelten Flammschutzmittel sind Derivate eines bestehenden Mittels („Dopo“) und nennen sich „Eta-Dopo“, „EG-Dopo“ und „Eda-Dopo“. Experten der Empa-Abteilung „Particles-Biology Interactions“ haben die Substanzen einem toxikologischen Cross-Check unterzogen.
Nur eine Substanz zeigt keine toxische Reaktion
Das Team exponierte sowohl Lungenzellen als auch Makrophagen (Fresszellen) mit den Flammschutzmitteln. Es konnte nur für eine der drei Substanzen keine toxischen Reaktionen feststellen. Doch die Lunge ist hauptsächlich bei der Herstellung und Verarbeitung in Pulverform von den Auswirkungen der Flammschutzmittel betroffen. Später gelangen die giftigen Stoffe über die Haut in den Organismus und können dort entweder Hautschäden oder sogar neurotoxische Wirkung entfalten.
Hautverträglichkeit und neuronale Effekte im Visier
Daher wurden die Proben an die Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften (ZHAW) weitergegeben und auf ihre Hautverträglichkeit untersucht. Dabei züchteten die Forscher menschliche Haut und behandelte diese mit unterschiedlich hohen Konzentrationen des Flammschutzmittels. Für die neurologischen Abklärungen waren Forscher der Universität Konstanz zuständig. Dabei untersuchten sie die direkte Wirkung des Stoffes auf neuronale Effekte mithilfe von Tests mit Hirnzellen.
Zwei Proben fallen durch
Fazit der Forscher: Zwei der drei Flammschutzmittel fielen bei den Tests durch. Beide führten zu einer Schädigung der verwendeten Testzellen und kommen so für eine Weiterentwicklung nicht mehr in Frage. Die Forschenden haben allerdings auch gezeigt, dass das neu entwickelte „Eda-Dopo“ nicht nur eine bessere Flammschutzwirkung aufweist als bisher erhältliche Produkte, sondern auch bei den durchgeführten Tests keinerlei toxische Wirkung aufweist. Somit ist es ein guter Kandidat, um die nächsten Schritte in Angriff zu nehmen.