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33. 2-Furaldehyd (Furfural)
(CAS-Nr.: 98-01-1)

(BArbBl. 11/97 S. 68)

Furfural kommt in Nahrungsmitteln und Getränken (Früchte, Gemüse, Weizenbrom, Kaffee, Kakao) vor. Es tritt außerdem als Zwischenprodukt bei der Synthese von Furanverbindungen, als Ingredienz für Harze, als Komponente für synthetischen Kautschuk sowie als Extraktionsmittel in der Petroleumindustrie bei der Gewinnung aromatischer Verbindungen einschließlich polyaromatischer Verbindungen aus Heizölrückständen auf.

Furfural wird sowohl dermal als auch inhalativ gut absorbiert. Seine Metaboliten (Hauptmetabolit: Furoylglycin) werden fast vollständig mit dem Urin ausgeschieden (untersuchte Species: Mensch, Ratte, Hund, Kaninchen) [NTP. 1990].

Furfural winkt reizend auf die Schleimhäute von Auge und Respirationstrakt. Die irritative Wirkung wird durch die Reaktion der Aldehydgruppe mit Membranproteinen erklärt [MAK-Begründung, 1994].

Im Tierversuch werden bei Inhalation von hohen Konzentrationen oder bei oraler Gabe von hohen Dosen vor allein Leber und Niere als Zielorgane geschädigt [MAK-Begründung, 1994].

Wirkung auf Haut- und Schleimhäute

Im Tierversuch wirken Furfuraldämpfe augen- und schleimhautreizend. Konzentrationen von 552 ml/ m³, verabreicht 6 Stunden /Tag an 5 Tagen der Woche während 13 Wochen an Gruppen von 10 männlichen und 10 weiblichen Syrischen Goldhamstern, verursachten starke Reizerscheinungen an Auge und Nase. Auch bei männlichen Ratten bewirkte eine einstündige Inhalation von 40 ml Furfural / m³ an 5 Tagen der Woche über 6 Wochen Reizerscheinungen an den Schleimhäuten von Auge und Nase [MAK-Begründung,1994].

Beim Menschen führten Konzentrationen von 1.9-14 ml Furfural /m³ zu Kopfschmerzen und Reizungen von Augen und Rachen. Eine weitere Untersuchung ergab, daß Furfuralkonzentrationen von 5-16 ml/m³ bei 11 von 15 Arbeitern Reizerscheinungen an Auge und Nase sowie bei 7 Arbeitern Trockenheit in Mund und Rachen verursachten.

Bei 3 von 12 Arbeitern, die Konzentrationen von mehr als 2 ml/m³ ausgesetzt waren, kam es zu Rötung und Brennen der Augen [MAK-Begründung,1994].

Grzegorczyk et al., 1959 berichteten über beruflich bedingte Dermatosen von in der Petrolraffinerie beschäftigten Arbeitern, die einer Exposition von Furfuraldämpfen mit Konzentrationen bis zu 0,48 mg/l ausgesetzt waren.

Es gibt Hinweise zur allergenen Wirkung. So werden im IARC Monographs (1995) Berichte über durch Furfural induzierte allergische Hautsensibilisierung und Photosensibilisierung zitiert [Mishra, 1992].

Weitere Autoren [zit. in BIBRA, 1991] bestätigen eine durch Furfural verursachte Hautsensibilisierung bzw. eine Photosensibilisierung. Allerdings werden keine Daten angegeben.

Sechs Personen, die in einem 3-Meilen-Radius einer Holzspan-Verbrennungsanlage lebten und deren Umgebungsluft 47 mg Furfural /m³ und andere organische Verbindungen in niedrigeren Konzentrationen enthielt, klagten über eine Verstärkung ihrer asthmatischen Symptome. Eine nachfolgend durchgeführte Studie (28 asthmatische Patienten und 54 Kontrollpersonen) konnte einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten asthmatischer Symptome und der Nähe der Verbrennungsanlage nicht bestätigen [BIBRA, 1991.

Desweiteren werden von Schwartz et al., 1957 und von Hamilton et al., 1975 bei der Herstellung von Furfuralharzen und beim Umgang mit ihnen (reine Polymerisate bzw. Furfural in Kombination mit Phenolen, Aminen, Ketonen, Aldehyden und Casein) auf reizende und sensibilisierende Wirkungen, analog denen anderer Aldehydharze, hingewiesen.

Reproduktionstoxizität

Es sind keine Angaben vorhanden.

Genotoxizität

Im Salmonella-Mutagenitätstest wurden negative Ergebnisse mit und ohne metabolische Aktivierung an dem Stamm Ta 98 [Zdzienicka et al., 1978; McMahon et al., 1979; Loquet et al., 1981; Mortelsmans et al., 1986; Kato et al., 1989], an den Stämmen Ta 1535 und 1537 [McMahon et al., 1979; Mortelsmans et al., 1986] , an dem Stamm Ta 102 [Shane et al., 1988; Dillon et al., 1992] und an dem Stamm Ta 104 [Marnett et al., 1985; Kato et al., 1989; Dillon et al., 1992] erhalten. Shane et al., (1988) berichtete über negative Ergebnisse am Stamm Ta 104 ohne Metabolisierung, aber über leicht positive Ergebnisse bei Zusatz von S9. Nur der Stamm Ta 100 zeigte nach Untersuchungen von Zdzienieka et al., (1978) leicht positive Ergebnisse (Verdopplung der Revertantenzahl gegenüber der Kontrolle) bei einer Konzentration von 8100 mg/Platte, die allerdings im zytotoxischen Bereich liegt. Zu dem gleichen Ergebnis gelangte Loquet et al. (1981) bei einer Konzentration von 5760 mg/Platte. Nach Montelsmans et al., (1986) verursacht Furfural am Stamm Ta 100 bei Konzentrationen von 3333 mg/ Platte Zelltoxizität. Allerdings wurden am Stamm Ta 100 auch negative Ergebnisse erhalten [McMahon et al., 1979; Soska et al., 1981; Shinohara et al., 1986; Shane et al., 1988; Kato et al., 1989; Dillon et al., 1992]. Auch an E.coli WP2uvra/pKM 101 bewirkte Furfural keine Mutationen [Kato et al., 1989].

Nach Untersuchungen von Khan et al., (1995) wurde in Abhängigkeit von der Furfuralkonzentration die Transformationskapazität der Plasmid pBluescript® SK(±) DNa verringert und die Anzahl mutanter Plasmide erhöht. Sie ist jedoch gegenüber der Anzahl spontan auftretender Mutanten (108 basenpaar-Fragmente wurden untersucht) nicht signifikant vergrößert.

An Maus-Lymphom-Zellen L5178Y mk⁺/tk^- induzierte Furfural bei Konzentrationen von 200 und 400 mg/ml ohne metabolische Aktivierung Vorwärtsmutationen (Untersuchung von 2 Proben). Zelltoxizität trat bei 800 mg/ml (Probe 1) und bei 400 mg/ml (Probe 2) auf. Die LOED betrug 200 mg/ml. Bei dieser Konzentration lagen die RTGWerte (relatives Gesamtwachstum der Zellpopulamion) bei 34 % (Probe 1) bzw. bei 27 % (Probe 2) [McGregor et al., 1988].

Zur Untersuchung von DNA-Schäden verliefen Tests an reparaturdefizienten und -profizieten E. coli-Stämmen [Soska et al., 1981] negativ. Ein umu-Test an Salmonella typhimurium Ta 1535/pSK 1002 [Nakamura et al., 1987] ergab ebenfalls negative Ergebnisse. Der rec-Test an reparaturdefizienten und -profizienten B. subtilis-Stämmen war positiv [Shinohara et al., 1986] , ebenfalls ein SOS-Chromotest an E. coli PQ 37 [Eder et al., 1991]. Furfural induzierte in Kälberthymus-DNa Strangbrüche [Shahabuddin et al., 1991 und Shahab Uddin et al., 1995]. Im UDS-Test an Nasenexplantaten von Ratten war Furfural inaktiv [Wilmer et al., 1987].