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2,3-Epoxypropyltrimethylammoniumchlorid
(CAS-Nr.: 3033-77-0)

Ausgabe: März 2001
Stand: November 2000

Grundlage dieser Einstufung ist die von 1991 vorliegende MAK-Begründung [1] und eine Anschlussrecherche.

2,3-Epoxypropyltrimethylammoniumchlorid (Glycidyltrimethylammoniumchlorid (GTMAC)) ist ein weißliches hygroskopisches Pulver. Es kommt als wässrige Lösung in den Handel und wird überwiegend als alkylierendes Agens zur Stärkemodifizierung in der Papierindustrie verwendet [1]. Geringe Mengen kommen bei der Herstellung von Ionenaustausch-Harzen, in der Textil- und Kosmetikindustrie und in der elektronischen Industrie zum Einsatz [2].

Hautreizende und sensibilisierende Wirkung:

Eine einmalige Applikation von 20 mg GTMAC in den Bindehautsack des Kaninchenauges bewirkte starke Reizung mit mäßiger Konjunktivitis, gefolgt von Iritis nach 24 bis 28 Stunden und Verschattung der Cornea nach 72 Stunden. Noch nach 7 Tagen waren Konjunktivitis, Verschattung der Cornea und Adaptionsverlust der Iris festzustellen [1].

GTMAC in Pulverform einmalig okklusiv auf rasierte (je 2 Tiere pro Geschlecht) bzw. rasierte und abradierte (je 2 Tiere pro Geschlecht) Kaninchenhaut aufgetragen, erwies sich als stark reizend [1].

Beim Meerschweinchen wirkte GTMAC im Patch-Test mäßig sensibilisierend [1, 2].

Beim beruflichen Umgang liegt GTMAC als Pulver oder wässrige Lösung vor und wirkt reizend auf Haut und Schleimhäute. Es gibt eine Reihe von Fallberichten, in denen bei beruflicher Exposition durch GTMAC Hauterkrankungen, wie Dermatitis, und sensibilisierende Wirkungen beschrieben werden [1, 2].

Genotoxizität:

In vitro:

Im Salmonella-Mikrosomen-Test induzierte GTMAC an den Stämmen Ta 100 und Ta 1535 in An- und Abwesenheit von S9-Mix Punktmutationen im Genom [1].

In einer weiteren Studie wurde GTMAC an den Stämmen Ta 98, Ta 100, Ta 1535, Ta 1537 und Ta 1538 bis zu Konzentrationen von 6250 µg/Platte getestet. GTMAC induzierte an den Stämmen Ta 100, Ta 1535 und Ta 1537 in An- und Abwesenheit eines Metabolisierungssystems signifikante dosisbezogene Punktmutationen. An den Stämmen Ta 98 und Ta 1535 wurde keine mutagene Aktivität beobachtet [14].

Eine weitere Studie untersuchte die genotoxische Aktivität von GTMAC an den Stämmen Ta 97, Ta 98, Ta 100, Ta 1535, Ta 1537 bis zu Konzentrationen von 100 µg/Platte. Bei den Stämmen Ta 100 und Ta 1535 war in An- und Abwesenheit eines Metabolisierungssystems die Zahl der Revertanten vergrößert. Die anderen Stämme zeigten keine erhöhte Revertantenzahl [1, 14].

Bei Untersuchungen an den Stämmen WP2 und WP uvr2 von Escherichia coli und am Stamm JD 1 von Saccharomyces cerevisiae zeigte sich GTMAC mit und ohne Zusatz eines Metabolisierungssystems an beiden Testsystemen mutagen. Die höchste getestete Konzentration betrug bei den Escherichia coli-Stämmen 2000 µg/Platte GTMAC und bei dem Hefe-Stamm 10 mg/ml GTMAC [1, 14].

Am diploiden Stamm D7 von Saccharomyces cerevisiae induzierte GMTAC in An- und Abwesenheit von S9-Mix Genkonversion. Es wurden Konzentrationen bis zu 5 mg/ml getestet. In Anwesenheit von S9-Mix verringerte sich die mutagene Aktivität von GTMAC leicht [1,14]. Im Mutationstest am Klebsiella pneumoniae zeigte GTMAC ohne Zusatz von S9-Mix eine positive Wirkung [1].

Im zytogenetischen Test an CHO-Zellen (Konzentrationsbereich: 5-100 µg/ml) und im Test an Rattenhepatozyten (Konzentrationsbereich: 10-80 µg/ml) verursachte GTMAC dosisabhängig strukturelle Chromosomen-Aberrationen. Eine Reduzierung der Überlebensrate und des Mitoseindexes in CHO-Zellen wurde ab 50 µg/ml und die Hemmung des Zellwachstums bei ca. 50 % der Ratten-Hepatozyten-Kulturen ab 80 µg/ml beobachtet [1].

Bei Untersuchungen zur Genotoxizität einer Reihe von Epoxiden erwies sich GTMAC im SOS-Chromotest und im Salmonella-Mikrosomen-Test ohne Metabolisierungssystem als mutagen [3].

In einer weiteren Arbeit wurden die Ergebnisse des SOS-Chromotests (verwendeter Stamm: PQ 37 von Escherichia coli) und die des Ames-Tests (verwendete Stämme: Ta 100, Ta 1535, Ta 98 und Ta 1537 mit und ohne Zusatz von S9-Mix) verglichen.

Im SOS-Chromotest bewirkte GTMAC im Konzentrationsbereich von 3,3-100 mmol/l dosisabhängig in Abwesenheit eines Metabolisierungssystems eine Erhöhung von ß-Galactosidase und des Induktionsfaktors. In Anwesenheit eines Metabolisierungssystems war GTMAC nicht mutagen.

Im Ames-Test zeigte GTMAC an den Stämmen Ta 98 und Ta 1537 keine mutagene Wirkung. Am Stamm Ta 100 induzierte GTMAC Punktmutationen. Angaben zu Konzentrationsbereichen fehlen [4, 14].

GTMAC induzierte an V79-Zellen im Konzentrationsbereich von 0,1-1 µmol/ml ohne Zusatz eines Metabolisierungssystems konzentrationsabhängig vermehrt SCE`s. Im Vergleich zur Lösungsmittelkontrolle war die SCE-Rate um den Faktor 3 erhöht [5, 14].

Zur Untersuchung von Struktur-Aktivitäts-Zusammenhängen wurde die SCE-induzierende Potenz von 58 Epoxiden bestimmt. In 2 unabhängigen Versuchsreihen ohne Metabolisierungssystem im Konzentrationsbereich von 0,125-2 mmol/l bewirkte GTMAC an V79-Zellen des Chinesischen Hamsters einen Anstieg der Austausch-Raten [6].

Zur Klärung quantitativer Struktur-Mutagenitäts-Beziehungen wurde der Salmonella-Mikrosomen-Test, einmal als Plattentest nach Maron und Ames [7] und zum anderen als flüssiger Suspensions-Test nach Djuric et al. [8], herangezogen. Monosubstituierte Propylenoxide wurden an den Stämmen Ta 100 und Ta 1535 getestet. GTMAC war in beiden Testverfahren und an beiden Stämmen mutagen [9].

Im UDS-Test zeigte GTMAC an primären Rattenhepatozyten im Konzentrationsbereich von 2x1 0-6 - 2x1 0-4 mol/ l H2O positive Ergebnisse [10, 14].

In vivo:

Zur Untersuchung der Genotoxizität von GTMAC in vivo wurde ein Mikrokerntest durchgeführt [11,14].

85,5 mg/kg KG GTMAC (maximal tolerierbare Dosis) wurden im Wasser gelöst und einmalig je 21 männlichen und weiblichen NMRI-Mäusen intraperitoneal injiziert. Es wurden toxische Symptome, wie Krampferscheinungen, gespreizte Gangart, jedoch keine Todesfälle beobachtet.

Die Negativkontrolle (je 18 Mäuse / Geschlecht) erhielt ebenfalls intraperitoneal 10 ml/kg KG einer physiologischen Kochsalzlösung.

Der Positivkontrolle (je 18 Mäuse / Geschlecht) wurde einmalig mit dem Futter 10 ml/kg KG Cyclophosamid, gelöst in 9- %iger Kochsalzlösung verabreicht.