Die aromatischen Aminoverbindungen sind eine Klasse von Chemikalien, die von aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Benzol, Toluol, Naphthalin, Anthracen und Diphenyl durch den Ersatz von mindestens einem Wasserstoffatom durch ein Amino-NH abgeleitet sind2 Gruppe. Als primäres Amin wird eine Verbindung mit einer freien Aminogruppe bezeichnet. Wenn eines der Wasserstoffatome der –NH2 Gruppe durch eine Alkyl- oder Arylgruppe ersetzt wird, die resultierende Verbindung ein sekundäres Amin ist; wenn beide Wasserstoffatome ersetzt werden, entsteht ein tertiäres Amin. Der Kohlenwasserstoff kann eine oder zwei, seltener drei Aminogruppen aufweisen. Es ist somit möglich, eine beträchtliche Reihe von Verbindungen herzustellen, und die aromatischen Amine bilden tatsächlich eine große Klasse von Chemikalien von großem technischen und kommerziellen Wert.
Anilin ist die einfachste aromatische Aminoverbindung, bestehend aus einem -NH2 an einen Benzolring gebundene Gruppe und ihre Derivate werden in der Industrie am häufigsten verwendet. Andere übliche Einzelringverbindungen umfassen Dimethylanilin und Diethylanilin, die Chloraniline, Nitroaniline, Toluidine, die Chlortoluidine, die Phenylendiamine und Acetanilid. Benzidin, o-Tolidin, o-Dianisidin, 3,3'-Dichlorbenzidin und 4-Aminodiphenyl sind die aus arbeitsmedizinischer Sicht wichtigsten Verbundringverbindungen. Von den Verbindungen mit Ringstrukturen haben die Naphthylamine und Aminoanthracene aufgrund von Karzinogenitätsproblemen viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Für viele Mitglieder dieser Familie gelten strenge Vorsichtsmaßnahmen, die für den Umgang mit Karzinogenen erforderlich sind.
Azo- und Diazofarbstoffe
Azofarbstoff ist ein umfassender Begriff für eine Gruppe von Farbstoffen, die die Azogruppe (–N=N–) in der Molekülstruktur tragen. Die Gruppe kann in Untergruppen von Monoazo-, Diazo- und Triazofarbstoffen und weiter gemäß der Anzahl der Azogruppen im Molekül unterteilt werden. Aus toxikologischer Sicht ist zu berücksichtigen, dass die handelsüblichen Farbstoffe in der Regel bis zu 20 % oder noch mehr Verunreinigungen enthalten. Die Zusammensetzung und Menge der Verunreinigungen sind variabel und hängen von mehreren Faktoren ab, wie der Reinheit der Ausgangsmaterialien für die Synthese, dem angewandten Syntheseverfahren und den Anforderungen der Benutzer.
Produktion
Azos-Farbstoffe werden durch Diazotierung oder Tetrazotierung von aromatischen Monoamin- oder aromatischen Diaminverbindungen mit Natriumnitrit im HCl-Medium, gefolgt von einer Kupplung mit Farbstoff-Zwischenprodukten, wie verschiedenen aromatischen Verbindungen oder heterocyclischen Verbindungen, synthetisiert. Wenn die Kupplungskomponente eine Aminogruppe trägt, ist es möglich, langkettige Polyazofarbstoffe durch Wiederholung von Diazotierung und Kupplung herzustellen. Die verallgemeinerten Strukturformeln für die ersten drei Familienmitglieder lauten:
R–N=N–R'-Monoazofarbstoff
R–N=N–R'–N=N–R“-Diazofarbstoff
R–N=N–R'–N=N–R"–N=N–R"' Triazofarbstoff
Tetrazotierung von Benzidin und Kupplung mit Naphthionsäure ergibt den sehr beliebten Farbstoff Kongorot.
Verwendet
Aromatische Aminoverbindungen werden hauptsächlich als Zwischenprodukte bei der Herstellung von Farbstoffen und Pigmenten verwendet. Die größte Klasse von Farbstoffen sind die Azofarben, die durch Diazotierung hergestellt werden, ein Verfahren, bei dem ein primäres aromatisches Amin mit salpetriger Säure in Gegenwart von überschüssiger Mineralsäure reagiert, um eine Diazoverbindung (–N=N–) herzustellen; diese Verbindung wird anschließend mit einem Phenol oder einem Amin gekuppelt. Eine weitere wichtige Farbstoffklasse, die Triphenylmethanfarben, wird ebenfalls aus aromatischen Aminen hergestellt. Einige Verbindungen dienen nicht nur als chemische Zwischenprodukte in der Farbstoffindustrie, sondern werden auch als Farbstoffe oder Zwischenprodukte in der Pharma-, Pelz-, Friseur-, Textil- und Fotoindustrie eingesetzt.
o-Aminophenol wird zum Färben von Pelzen und Haaren verwendet. Es ist auch ein Entwickler in der Fotoindustrie und ein Zwischenprodukt für Pharmazeutika. p-Aminophenol wird zum Färben von Textilien, Haaren, Pelzen und Federn verwendet. Es findet Verwendung in fotografischen Entwicklern, Pharmazeutika, Antioxidantien und Öladditiven. 2,4-Diaminoanisol liefert eine Oxidationsbasis zum Färben von Pelzen. o-Toluidin, p-Phenylendiamin, Diphenylamin und N-Phenyl-2-naphthylamin finden zusätzliche Anwendungen als Antioxidantien in der Gummiindustrie.
Diphenylamin wird auch in der Pharma- und Sprengstoffindustrie sowie als Pflanzenschutzmittel eingesetzt. N-Phenyl-2-Naphthylamin dient als Vulkanisationsbeschleuniger, Stabilisator für Silikonlacke und Gleitmittel. Es ist Bestandteil von Raketentreibstoffen, chirurgischen Pflastern, galvanischen Zinnbädern und Farbstoffen. 2,4-Diaminotoluol und 4,4'-Diaminodiphenylmethan sind nützliche Zwischenprodukte bei der Herstellung von Isocyanaten, Grundrohstoffen für die Herstellung von Polyurethanen.
Die Hauptverwendung von Benzidin ist in der Herstellung von Farbstoffen. Es wird tetrazotiert und mit anderen Zwischenprodukten zu Farben gekoppelt. Seine Verwendung in der Gummiindustrie wurde aufgegeben. Auramin wird in Druckfarben sowie als Antiseptikum und Fungizid verwendet.
o-Phenylendiamin ist dabei ein fotografisches Entwicklungsmittel und eine Haarfärbekomponente p-Phenylendiamin wird als Fotochemikalie und als Färbemittel für Pelze und Haare verwendet. Jedoch, p-Phenylendiamin wurde in einigen Ländern für die Verwendung als Oxidationsfarbstoff für Haare verboten. p-Phenylendiamin ist auch ein Vulkanisationsbeschleuniger, ein Bestandteil von Benzin-Antioxidantien. m-Phenylendiamin hat zahlreiche Funktionen in der Farbstoff-, Gummi-, Textil-, Friseur- und Fotoindustrie. Es findet Verwendung in Kautschuk-Härtungsmitteln, Ionenaustausch- und Entfärbungsharzen, Urethanen, Textilfasern, Erdölzusätzen, Korrosionsinhibitoren und Haarfärbemitteln. Es wird als Promotor zum Anhaften von Reifenkorden an Gummi verwendet.
Xylidin dient als Benzinzusatz sowie als Rohstoff bei der Herstellung von Farbstoffen und Pharmazeutika. Melamin wird in Formmassen, Textil- und Papierbehandlungsharzen und in Klebeharzen zum Verkleben von Bauholz, Sperrholz und Fußböden verwendet. Darüber hinaus ist es in der organischen Synthese und beim Gerben von Leder nützlich. o-Tolidin ist ein Reagenz zum Nachweis von Gold.
Aniline
Die Aniline werden hauptsächlich als Zwischenprodukte für Farbstoffe und Pigmente verwendet. Mehrere Verbindungen sind auch Zwischenprodukte für Pharmazeutika, Herbizide, Insektizide und Kautschukverarbeitungschemikalien. Anilin selbst ist weit verbreitet in der Herstellung von synthetischen Farbstoffen. Es wird auch in Druck- und Stoffmarkierungstinten und bei der Herstellung von Harzen, Lacken, Parfüms, Schuhputzmitteln, Fotochemikalien, Sprengstoffen, Herbiziden und Fungiziden verwendet. Anilin ist bei der Herstellung von Gummi als Vulkanisierungsmittel, als Antioxidans und als Antiozonmittel nützlich. Eine weitere wichtige Funktion von Anilin liegt in der Herstellung von
p,p'-Methylenbisphenyldiisocyanat (MDI), das dann zur Herstellung von Polyurethanharz und Spandexfasern und zum Binden von Gummi an Kunstseide und Nylon verwendet wird.
Chloranilin kommt in drei isomeren Formen vor: ortho, meta und para, von denen nur die erste und die letzte für die Herstellung von Farbstoffen, Arzneimitteln und Pestiziden wichtig sind. p-Nitroanilin ist ein chemisches Zwischenprodukt für Antioxidantien, Farbstoffe, Pigmente, Benzingummi-Inhibitoren und Pharmazeutika. Es wird in diazotierter Form verwendet, um die Farbechtheit nach dem Waschen zu erhalten. 4,4'-Methylen-bis(2-chloranilin)B. MbOCA, wird als Härter mit isocyanathaltigen Polymeren zur Herstellung von festen abriebfesten Urethankautschuken und halbharten Polyurethan-Formschaumartikeln mit gehärteter Haut verwendet. Diese Materialien werden in einer umfangreichen Produktpalette verwendet, darunter Räder, Rollen, Förderrollen, Kabelverbinder und -dichtungen, Schuhsohlen, Schwingungsdämpfer und akustische Komponenten. p-Nitroso-N,N,-dimethylanilin und 5-Chlor-o-toluidin werden als Zwischenprodukte in der Farbstoffindustrie verwendet. N, N-Diethylanilin und N, N-Dimethylanilin werden bei der Synthese von Farbstoffen und anderen Zwischenprodukten verwendet. N,N-Dimethylanilin dient auch als katalytischer Härter in bestimmten Glasfaserharzen.
Azoverbindungen
Azoverbindungen gehören zu den beliebtesten Gruppen verschiedener Farbstoffe, einschließlich Direktfarbstoffen, Säurefarbstoffen, basischen Farbstoffen, Naphtholfarbstoffen, Säurebeizfarbstoffen, Dispersionsfarbstoffen usw., und werden in großem Umfang in Textilien, Stoffen, Lederwaren, Papierprodukten und Kunststoffen verwendet und viele andere Artikel.
Gefahren
Die Herstellung und Verwendung bestimmter aromatischer Amine in der Industrie kann eine schwerwiegende und manchmal unerwartete Gefahr darstellen. Da diese Gefahren jedoch bekannter geworden sind, hat man in den letzten Jahren die Tendenz gehabt, andere Stoffe zu ersetzen oder Vorkehrungen zu treffen, die die Gefahr verringert haben. Es wurde auch über die Möglichkeit diskutiert, dass aromatische Amine gesundheitliche Auswirkungen haben können, entweder wenn sie als Verunreinigungen in einem Endprodukt vorhanden sind oder wenn sie als Ergebnis einer chemischen Reaktion wiederhergestellt werden können, die während der Verwendung eines Derivats stattfindet, oder – und dies ist ein völlig anderer Fall – als Ergebnis des metabolischen Abbaus im Organismus von Personen, die möglicherweise komplexere Derivate absorbieren.
Absorptionswege
Generell liegt das Hauptresorptionsrisiko bei Hautkontakt: Die aromatischen Amine sind fast alle fettlöslich. Diese besondere Gefahr ist umso wichtiger, als sie in der industriellen Praxis oft nicht ausreichend gewürdigt wird. Neben der Hautadsorption besteht auch ein erhebliches Risiko der inhalativen Aufnahme. Dies kann das Ergebnis des Einatmens der Dämpfe sein, obwohl die meisten dieser Amine bei normalen Temperaturen von geringer Flüchtigkeit sind; oder es kann durch das Einatmen von Staub aus den festen Produkten entstehen. Dies gilt insbesondere für die Aminsalze wie Sulfate und Chlorhydrate, die eine sehr geringe Flüchtigkeit und Fettlöslichkeit aufweisen: Die berufliche Gefährdung aus praktischer Sicht ist geringer, aber ihre Gesamttoxizität ist etwa gleich hoch wie die entsprechende Amin, und daher muss das Einatmen ihres Staubs und sogar Hautkontakt als gefährlich angesehen werden.
Die Aufnahme über den Verdauungstrakt stellt eine potenzielle Gefahr dar, wenn unzureichende Essens- und Sanitäreinrichtungen zur Verfügung stehen oder wenn Arbeiter keine ausgezeichnete persönliche Hygienepraxis anwenden. Die Kontamination von Lebensmitteln und das Rauchen von Zigaretten mit schmutzigen Händen sind zwei Beispiele für mögliche Aufnahmewege.
Viele der aromatischen Amine sind brennbar und stellen eine mäßige Brandgefahr dar. Verbrennungsprodukte können oft hochgiftig sein. Die primäre Gesundheitsgefahr einer industriellen Exposition gegenüber Anilin ergibt sich aus der Leichtigkeit, mit der es absorbiert werden kann, entweder durch Einatmen oder durch Hautabsorption. Aufgrund dieser Absorptionseigenschaften erfordert die Vorbeugung einer Anilinvergiftung hohe Standards der industriellen und persönlichen Hygiene. Die wichtigste spezifische Maßnahme zur Vermeidung von Verschütten oder Kontamination der Arbeitsatmosphäre mit Anilindämpfen ist die richtige Anlagenplanung. Die Lüftungssteuerung des Schadstoffes sollte so nah wie möglich an der Entstehungsstelle ausgelegt werden. Die Arbeitskleidung sollte täglich gewechselt werden und es sollte eine Möglichkeit zum obligatorischen Baden oder Duschen am Ende der Arbeitszeit gegeben sein. Jegliche Kontamination von Haut oder Kleidung sollte sofort abgewaschen und die Person unter ärztlicher Aufsicht gehalten werden. Sowohl Arbeiter als auch Vorgesetzte sollten geschult werden, um sich der Art und des Ausmaßes der Gefahr bewusst zu sein und die Arbeit sauber und sicher auszuführen. Vor Wartungsarbeiten sollte ausreichend darauf geachtet werden, dass mögliche Kontaktquellen mit den schädlichen Chemikalien entfernt werden.
Da viele Fälle von Anilinvergiftungen auf eine Kontamination der Haut oder Kleidung zurückzuführen sind, die zu einer Absorption durch die Haut führt, sollte kontaminierte Kleidung entfernt und gewaschen werden. Selbst wenn eine Intoxikation durch Einatmen verursacht wird, ist die Kleidung wahrscheinlich kontaminiert und sollte entfernt werden. Die gesamte Körperoberfläche, einschließlich Haare und Fingernägel, sollte sorgfältig mit Seife und lauwarmem Wasser gewaschen werden. Wenn eine Methämoglobinämie vorliegt, sollten geeignete Notfallvorkehrungen getroffen werden und der arbeitsmedizinische Dienst muss vollständig ausgerüstet und geschult sein, um mit solchen Notfällen umzugehen. Wäschereiarbeiter sollten mit angemessenen Vorsichtsmaßnahmen ausgestattet werden, um eine Kontamination durch die Anilinverbindungen zu vermeiden.
Stoffwechsel
Die Amine durchlaufen im Organismus einen Metabolisierungsprozess. Im Allgemeinen handelt es sich bei den Wirkstoffen um die Metaboliten, von denen einige eine Methämoglobinämie auslösen, während andere krebserregend sind. Diese Metaboliten nehmen im Allgemeinen die Form von Hydroxylaminen (R-NHOH) an, die sich in Aminophenole (H2NR-OH) als eine Form der Entgiftung; ihre Ausscheidung bietet ein Mittel zur Abschätzung des Kontaminationsgrads, wenn die Exposition so hoch war, dass sie nachweisbar waren.
Auswirkungen auf die Gesundheit
Aromatische Amine haben verschiedene pathologische Wirkungen, und jedes Mitglied der Familie hat nicht die gleichen toxikologischen Eigenschaften. Während jede Chemikalie unabhängig bewertet werden muss, werden bestimmte wichtige Eigenschaften von vielen von ihnen gemeinsam genutzt. Diese beinhalten:
- Krebs der Harnwege, insbesondere der Harnblase
- Gefahr einer akuten Vergiftung, insbesondere einer Methämoglobinämie, die letztendlich negative Auswirkungen auf die roten Blutkörperchen haben kann
- Sensibilisierung, insbesondere der Haut, aber manchmal der Atemwege.
Toxische Wirkungen hängen auch mit chemischen Eigenschaften zusammen. Obwohl beispielsweise ein Anilinsalz eine sehr ähnliche Toxizität wie Anilin selbst hat, ist es nicht wasser- oder fettlöslich und wird daher nicht leicht durch die Haut oder durch Inhalation absorbiert. Daher sind Vergiftungen durch Anilinsalze aus industrieller Exposition selten.
Akute Vergiftung resultiert im Allgemeinen aus der Hemmung der Hämoglobinfunktion durch die Bildung von Methämoglobin, was zu einer Erkrankung namens Methämoglobinämie führt, die ausführlicher in the beschrieben wird Blut Kapitel. Methämoglobinämie wird häufiger mit den einringigen aromatischen Aminoverbindungen in Verbindung gebracht. Methämoglobin ist normalerweise im Blut in einer Menge von etwa 1 bis 2 % des Gesamthämoglobins vorhanden. Zyanose an der Mundschleimhaut beginnt sich bei Konzentrationen von 10 bis 15 % zu bemerkbar zu machen, obwohl subjektive Symptome normalerweise nicht wahrgenommen werden, bis Methämoglobinkonzentrationen in der Größenordnung von 30 % erreicht sind. Bei Erhöhungen über dieses Niveau vertieft sich die Hautfarbe des Patienten; später treten Kopfschmerzen, Schwäche, Unwohlsein und Anoxie auf, gefolgt von Koma, Herzversagen und Tod, wenn die Resorption anhält. Die meisten akuten Vergiftungen sprechen gut auf die Behandlung an und das Methämoglobin verschwindet nach zwei bis drei Tagen vollständig. Alkoholkonsum fördert und verschlimmert eine akute Methämoglobinvergiftung. Nach schweren Vergiftungen ist eine Hämolyse der roten Blutkörperchen nachweisbar, der ein Regenerationsprozess folgt, der sich durch das Vorhandensein von Retikulozyten zeigt. Manchmal kann auch das Vorhandensein von Heinz-Körpern in den roten Blutkörperchen nachgewiesen werden.
Krebs. Die starke krebserzeugende Wirkung der aromatischen Amine wurde erstmals am Arbeitsplatz als Folge der ungewöhnlich hohen Inzidenz von Krebs bei Beschäftigten in einer Färberei entdeckt. Die Krebsarten wurden als "Farbstoffkrebs" bezeichnet, aber weitere Analysen deuteten sehr bald darauf hin, dass ihre Ursache in den Rohstoffen lag, von denen der wichtigste Anilin war. Sie wurden dann als "Anilinkrebs" bekannt. Später war eine weitere Definition möglich und β-Naphthylamin und Benzidin wurden als „Schuld“-Chemikalien betrachtet. Die experimentelle Bestätigung dafür ließ lange auf sich warten und war schwierig. Experimentelle Arbeiten an vielen Mitgliedern dieser Familie haben ergeben, dass einige Tierkarzinogene sind. Da keine ausreichenden Nachweise beim Menschen vorliegen, wurden sie von der International Agency for Research on Cancer (IARC) größtenteils als 2B, wahrscheinliche Karzinogene beim Menschen, eingestuft, d. In einigen Fällen haben Laborarbeiten zur Entdeckung von Krebs beim Menschen geführt, wie im Fall von 4-Aminodiphenyl, das sich zuerst als krebserregend für Tiere (in der Leber) erwiesen hat, gefolgt von einer Reihe von Fällen von Blasenkrebs beim Menschen wurden ans Licht gebracht.
Dermatitis. Aufgrund ihrer alkalischen Natur stellen bestimmte Amine, insbesondere die primären, ein direktes Risiko für Dermatitis dar. Viele aromatische Amine können eine allergische Dermatitis hervorrufen, z. B. aufgrund einer Empfindlichkeit gegenüber den "Para-Aminen" (p-Aminophenol und besonders p-Phenylendiamin). Auch Querempfindlichkeiten sind möglich.
Allergie der Atemwege. Es wurde beispielsweise über eine Reihe von Asthmafällen aufgrund einer Sensibilisierung gegenüber p-Phenylendiamin berichtet.
Eine hämorrhagische Zystitis kann durch eine starke Exposition gegenüber verursacht werden o- und p-Toluidin, insbesondere die Chlorderivate, darunter Chlor-5-Ö-Toluidin ist das beste Beispiel. Diese Hämaturie scheint kurzlebig zu sein und der Zusammenhang mit der Entwicklung von Blasentumoren ist nicht belegt.
Leberschäden. Bestimmte Diamine, wie Toluoldiamin und Diaminodiphenylmethan, haben starke hepatotoxische Wirkungen bei Versuchstieren, aber ernsthafte Leberschäden infolge industrieller Exposition sind nicht weit verbreitet. 1966 wurden jedoch 84 Fälle von toxischer Gelbsucht nach dem Verzehr von Brot gemeldet, das aus Mehl gebacken wurde, das mit 4,4'-Diaminodiphenylmethan kontaminiert war, und es wurden auch Fälle von toxischer Hepatitis nach beruflicher Exposition gemeldet.
Einige der toxikologischen Eigenschaften der aromatischen Amine werden nachstehend diskutiert. Da die Mitglieder dieser chemischen Familie sehr zahlreich sind, ist es nicht möglich, sie alle einzubeziehen, und es kann andere geben, die unten nicht aufgeführt sind und ebenfalls toxische Eigenschaften haben.
Aminophenole
Weder o- noch p-Aminophenol-Isomere, bei denen es sich um kristalline Feststoffe mit geringer Flüchtigkeit handelt, werden leicht durch die Haut absorbiert, obwohl beide als Hautsensibilisatoren wirken und Kontaktdermatitis verursachen können, was die größte Gefahr bei ihrer Verwendung in der Industrie zu sein scheint. Obwohl beide Isomere eine schwere, sogar lebensbedrohliche Methämoglobinämie verursachen können, entsteht diese selten durch industrielle Exposition, da aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften keine der beiden Verbindungen leicht vom Körper aufgenommen wird. p-Aminophenol ist der Hauptmetabolit von Anilin beim Menschen und wird in konjugierter Form mit dem Urin ausgeschieden. Bronchialasthma aus dem ortho-Isomer wurde ebenfalls berichtet.
p-Aminodiphenyl wird von der IARC als bestätigtes Karzinogen für den Menschen angesehen. Es war die erste Verbindung, bei der der Nachweis einer krebserzeugenden Aktivität in Versuchstieren den ersten Berichten über Blasentumoren bei exponierten Arbeitern vorausging, wo es als Antioxidans in der Gummiherstellung verwendet wurde. Die Substanz ist eindeutig ein starkes Blasenkarzinogen, da in einem Betrieb mit 315 Arbeitern 55 Tumore entwickelten, ebenso wie 11 % von 171 Arbeitern in einem anderen Betrieb, der 4-Aminodiphenyl herstellt. Die Tumoren traten 5 bis 19 Jahre nach der ersten Exposition auf, und die Überlebensdauer reichte von 1.25 bis 10 Jahren.
Anilin und seine Derivate
Es wurde experimentell nachgewiesen, dass Anilindämpfe in etwa gleichen Mengen über Haut und Atemwege aufgenommen werden können; Die Absorptionsrate der Flüssigkeit durch die Haut ist jedoch etwa 1,000-mal höher als die des Dampfes. Die häufigste Ursache für industrielle Vergiftungen ist eine versehentliche Hautkontamination, entweder direkt durch versehentlichen Kontakt oder indirekt durch Kontakt mit verschmutzter Kleidung oder Schuhen. Die Verwendung von sauberer und geeigneter Schutzkleidung und schnelles Waschen bei versehentlichem Kontakt sind der beste Schutz. Während das US National Institute for Occupational Health and Safety (NIOSH) empfiehlt, Anilin als mutmaßliches Karzinogen für den Menschen zu behandeln, hat die IARC es als Chemikalie der Gruppe 3 eingestuft, was bedeutet, dass es keinen ausreichenden Beweis für die Karzinogenität bei Tieren oder Menschen gibt.
p-Chloranilin ist ein starker Methämoglobinbildner und Augenreizstoff. Tierversuche haben keine Hinweise auf Kanzerogenität ergeben. 4,4'-Methylenbis(2-chloranilin) oder MbOCA kann durch Kontakt mit Staub oder durch Einatmen von Dämpfen absorbiert werden, und in der Industrie kann auch die Hautabsorption ein wichtiger Aufnahmeweg sein. Laborstudien haben gezeigt, dass MbOCA oder seine Metaboliten bei einer Vielzahl von Organismen genetische Schäden verursachen können. Darüber hinaus führte die langfristige subkutane Verabreichung bei Ratten zu Leber- und Lungentumoren. Daher wird MbOCA als tierisches Karzinogen und als wahrscheinliches menschliches Karzinogen betrachtet.
N, N-Diethylanilin und N, N-Dimethylanilin werden leicht über die Haut aufgenommen, aber auch durch Einatmen von Dämpfen kann es zu Vergiftungen kommen. Ihre Gefahren können denen von Anilin als ähnlich angesehen werden. Sie sind insbesondere potente Methämoglobinbildner.
Nitroaniline. Von den drei Mononitroanilinen ist das wichtigste p-Nitroanilin. Alle werden als Farbstoff-Zwischenprodukte verwendet, aber die o- und m- Isomere nur in geringem Umfang. p-Nitroanilin wird leicht durch die Haut und auch durch Einatmen von Staub oder Dampf absorbiert. Es ist ein starker Methämoglobinbildner und soll in schweren Fällen auch Hämolyse oder sogar Leberschäden hervorrufen. Fälle von Vergiftung und Zyanose wurden nach Exposition beim Aufräumen von Verschüttungen gemeldet. Die Chlornitroaniline sind auch starke Methämoglobinbildner, die zur Hämolyse führen, und hepatotoxisch. Sie können durch Sensibilisierung zu Dermatitis führen.
p-Nitroso-N,N-dimethylanilin besitzt sowohl primär reizende als auch hautsensibilisierende Eigenschaften und ist eine häufige Ursache für Kontaktdermatitis. Obwohl gelegentlich Arbeiter, die eine Dermatitis entwickeln, anschließend ohne weitere Probleme mit dieser Verbindung arbeiten können, erleiden die meisten bei erneuter Exposition ein schweres Wiederauftreten der Hautläsionen, und im Allgemeinen ist es ratsam, sie auf andere Arbeiten zu übertragen, um weitere zu vermeiden Kontakt.
5-Chlor-o-toluidin wird leicht durch die Haut oder durch Inhalation aufgenommen. Obwohl es (und einige seiner Isomere) zur Bildung von Methämoglobin führen kann, ist das auffälligste Merkmal seine Reizwirkung auf die Harnwege, die zu einer hämorrhagischen Zystitis führt, die durch schmerzhafte Hämaturie und häufiges Wasserlassen gekennzeichnet ist. Bei Männern, die dieser Verbindung ausgesetzt sind, kann eine mikroskopische Hämaturie auftreten, bevor sich die Zystitis manifestiert, aber es besteht keine karzinogene Gefahr für den Menschen. Laborexperimente haben jedoch Zweifel an der Karzinogenität anderer Isomere für bestimmte Tierarten aufkommen lassen.
Benzidin und Derivate
Benzidin ist ein bestätigtes Karzinogen, dessen Herstellung und industrielle Verwendung viele Fälle von Papillomen und Karzinomen der Harnwege verursacht hat. In einigen arbeitenden Bevölkerungsgruppen haben mehr als 20 % aller Arbeitnehmer die Krankheit entwickelt. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass Benzidin die Krebsrate an anderen Stellen erhöhen kann, aber darüber besteht noch keine Einigkeit. Benzidin ist ein kristalliner Feststoff mit einem signifikanten Dampfdruck (d. h. es bildet leicht Dämpfe). Die Penetration durch die Haut scheint der wichtigste Weg für die Aufnahme von Benzidin zu sein, aber es besteht auch eine Gefahr durch das Einatmen von Dämpfen oder feinen Partikeln. Die krebserzeugende Aktivität von Benzidin wurde durch die vielen gemeldeten Fälle von Blasentumoren bei exponierten Arbeitern und durch experimentelle Induktion bei Tieren nachgewiesen. Es ist gemäß IARC-Einstufungen ein bestätigtes Karzinogen der Gruppe 1 für den Menschen. Die Verwendung von Benzidin wurde an den meisten Orten eingestellt.
3,3'-Dichlorbenzidin ist ein wahrscheinliches Karzinogen für den Menschen (IARC-Klasse 2B). Diese Schlussfolgerung basiert auf einer statistisch signifikant erhöhten Tumorinzidenz bei Ratten, Mäusen und Hunden und positiven Daten zur Genotoxizität. Die strukturelle Verwandtschaft mit Benzidin, einem bekannten starken menschlichen Blasenkarzinogen, verleiht der Wahrscheinlichkeit, dass es sich um ein menschliches Karzinogen handelt, weiteres Gewicht.
Diamino-4,4'-diaminodiphenylmethan. Das auffälligste Beispiel für die Toxizität dieser Verbindung war, als sich 84 Personen eine toxische Hepatitis zuzogen, nachdem sie Brot gegessen hatten, das aus Mehl gebacken wurde, das mit der Substanz kontaminiert war. Andere Fälle von Hepatitis wurden nach beruflicher Exposition durch Hautresorption festgestellt. Es kann auch zu allergischer Dermatitis führen. Tierversuche haben zu einem Verdacht auf potenzielles Karzinogen geführt, es wurden jedoch keine endgültigen Ergebnisse erzielt. Diaminodiphenylmethan-Derivate haben sich als Karzinogene für Labortiere erwiesen.
Dimethylaminoazobenzol. Der Metabolismus von DAB wurde ausführlich untersucht und es wurde festgestellt, dass er die Reduktion und Spaltung der Azogruppe, Demethylierung, Ringhydroxylierung, N-Hydroxylierung, N-Acetylierung, Proteinbindung und Bindung von Nukleinsäuren umfasst. DAB zeigt nach Aktivierung mutagene Eigenschaften. Es hat auf verschiedenen Wegen krebserzeugende Wirkung bei Ratten und Mäusen (Leberkarzinom) und verursacht auf oralem Wege beim Hund Blasenkarzinome. Die einzige arbeitsmedizinische Beobachtung beim Menschen war eine Kontaktdermatitis bei Fabrikarbeitern, die mit DAB umgehen.
Durch technische Maßnahmen ist ein Kontakt mit Haut und Schleimhäuten zu verhindern. Arbeiter, die DAB ausgesetzt sind, sollten persönliche Schutzausrüstung tragen und ihre Arbeit sollte nur in eingeschränkten Bereichen durchgeführt werden. Kleidung und Ausrüstung sollten nach Gebrauch zur Dekontamination oder Entsorgung in einen undurchlässigen Behälter gelegt werden. Vor der Einstellung und regelmäßige Untersuchungen sollten sich auf die Leberfunktion konzentrieren. In den USA wurde DAB von der OSHA unter die krebsverdächtigen Wirkstoffe für Menschen aufgenommen.
Diphenylamin. Diese Chemikalie kann leicht reizend sein. Es scheint, dass es unter normalen industriellen Bedingungen wenig Gefahr darstellt, aber das starke Karzinogen ist 4-Aminodiphenyl kann während des Herstellungsprozesses als Verunreinigung vorhanden sein. Dies kann in den bei der Destillation erzeugten Teeren zu erheblichen Anteilen konzentriert sein und eine Gefahr für Blasenkrebs darstellen. Während moderne Herstellungsverfahren es ermöglicht haben, die Menge an Verunreinigungen in dieser Verbindung im kommerziellen Produkt erheblich zu reduzieren, müssen geeignete Vorkehrungen getroffen werden, um unnötigen Kontakt zu vermeiden.
Naphthylamine
Die Naphthylamine kommen in zwei isomeren Formen vor, a-Naphthylamin und B-Naphthylamin.
α-Naphthylamin wird über die Haut und durch Inhalation aufgenommen. Kontakt kann zu Verbrennungen an Haut und Augen führen. Eine akute Vergiftung ergibt sich nicht aus seiner industriellen Verwendung, aber der Kontakt mit Handelsqualitäten dieser Verbindung hat in der Vergangenheit zu vielen Fällen von Papillomen und Karzinomen der Blase geführt. Es ist möglich, dass diese Tumore auf die beträchtliche β-Naphthylamin-Verunreinigung zurückzuführen waren. Diese Angelegenheit ist nicht nur von akademischem Interesse, da jetzt α-Naphthylamin mit stark reduzierten Gehalten an β-Naphthylamin-Verunreinigungen erhältlich ist.
β-Naphthylamin ist ein bekanntes Karzinogen für die menschliche Blase. Akute Vergiftungen führen zu Methämoglobinämie oder akuter hämorrhagischer Zystitis. Obwohl es einst in großem Umfang als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Farbstoffen und Antioxidantien verwendet wurde, wurde seine Herstellung und Verwendung weltweit fast vollständig aufgegeben, und es wurde als zu gefährlich verurteilt, um es ohne unzulässige Vorsichtsmaßnahmen herzustellen und zu handhaben. Es wird leicht durch die Haut und durch Inhalation aufgenommen. Die Frage nach seiner akut toxischen Wirkung stellt sich wegen seiner hohen kanzerogenen Potenz nicht.
Phenylendiamine
Es existieren aber nur die verschiedenen isomeren Formen der Phenylendiamine m- und p-Isomere sind von industrieller Bedeutung. Während p-Phenylendiamin kann als Methämoglobinbildner wirken in vitro, Methämoglobinämie aufgrund industrieller Exposition ist nicht bekannt. p-Phenylendiamin ist bekannt für seine sensibilisierende Wirkung auf Haut und Atemwege. Regelmäßiger Hautkontakt verursacht leicht Kontaktdermatitis. Akne und Leukodermie wurden ebenfalls berichtet. Das frühere Problem der "Pelzdermatitis" tritt heute viel seltener auf, da Verbesserungen im Färbeprozess alle Spuren von entfernen p-Phenylendiamin. In ähnlicher Weise ist Asthma, das einst bei Pelzfärbern, die diese Substanz verwendeten, üblich war, heute relativ selten, nachdem die Staubkontrolle in der Luft verbessert wurde. Auch bei Kontrollen ist vor einer möglichen beruflichen Exposition ein vorläufiger Hauttest sinnvoll. m-Phenylendiamin ist ein starkes Reizmittel für die Haut und verursacht Augen- und Atemwegsreizungen. Die Schlussfolgerungen aus Versuchen mit den Phenylendiaminen und ihren Derivaten (z. B. N-Phenyl oder 4- oder 2-Nitro) bezüglich ihres kanzerogenen Potentials sind bisher entweder unzureichend, nicht eindeutig oder negativ. Getestete Chlorderivate scheinen im Tierversuch ein krebserzeugendes Potential zu haben.
Das krebserzeugende Potenzial kommerzieller Mischungen war in der Vergangenheit aufgrund des Vorhandenseins von β-Naphthylamin, das als Verunreinigung in beträchtlichen Mengen (bis zu mehreren zehn oder sogar hundert ppm) in einigen der älteren Zubereitungen gefunden wurde, von großer Bedeutung , und durch die Entdeckung, im Fall von N-Phenyl-2-naphthylamin, PBNA, von β-Naphthylamin als Stoffwechselausscheidung, wenn auch in verschwindend geringen Mengen. Die Versuche weisen auf ein kanzerogenes Potential der getesteten Tiere hin, lassen aber keine abschließende Beurteilung zu, und die Bedeutung der Stoffwechselbefunde ist noch nicht bekannt. Epidemiologische Untersuchungen an einer großen Anzahl von Personen, die unter verschiedenen Bedingungen arbeiteten, haben keine signifikante Zunahme der Krebsinzidenz bei Arbeitern gezeigt, die diesen Verbindungen ausgesetzt waren. Die Menge an β-Naphthylamin, die heute in den vermarkteten Produkten vorhanden ist, ist sehr gering – weniger als 1 ppm und häufig 0.5 ppm. Da zum jetzigen Zeitpunkt keine Rückschlüsse auf die tatsächliche Krebsgefahr möglich sind, sollten alle Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, einschließlich der Beseitigung verdächtiger Verunreinigungen und technischer Schutzmaßnahmen bei deren Herstellung und Verwendung Verbindungen.
Andere Verbindungen
Toluidin existiert in drei isomeren Formen, aber nur die o- Und p- Isomere sind von industrieller Bedeutung. o-Toluidin u p-Toluidin wird leicht über die Haut aufgenommen oder als Staub, Rauch oder Dampf eingeatmet. Sie sind starke Methämoglobinbildner, und eine akute Vergiftung kann von mikroskopischer oder makroskopischer Hämaturie begleitet sein, aber sie sind viel weniger stark als blasenreizende Mittel als 5-Chlor-o-Toluidin. Es liegen ausreichende Hinweise auf Karzinogenität bei Tieren vor, um eine Einstufung zu ermöglichen o-Toluidin u p-Toluidin als verdächtige menschliche Karzinogene.
Toluoldiamine. Unter den sechs Isomeren von Toluoldiamin ist das 2,4-Isomer das am häufigsten angetroffene, das 80 % des Zwischenprodukts bei der Herstellung von Toluoldiisocyanat ausmacht, weitere 20 % sind das 2,6-Isomer, das eines der Isomeren ist Grundstoffe für die Polyurethane. Auf diese Verbindung wurde durch die experimentelle Entdeckung eines krebserzeugenden Potentials bei Versuchstieren aufmerksam gemacht. Daten zum Menschen sind nicht verfügbar.
Xylidine. Tierexperimentelle Ergebnisse weisen darauf hin, dass sie primär Lebergifte sind und sekundär auf das Blut wirken. Andere Experimente haben jedoch gezeigt, dass Methämoglobinämie und die Bildung von Heinz-Körpern leicht bei Katzen induziert wurden, jedoch nicht bei Kaninchen.
Azofarbstoffe
Im Allgemeinen repräsentieren Azofarbstoffe als Gruppe eine relativ niedrige allgemeine Toxizität. Viele von ihnen haben eine mündliche LD50 von mehr als 1 g/kg bei Tests an Ratten und Mäusen, und die Nagetiere können lebenslang Labordiäten erhalten, die mehr als 1 g der Prüfchemikalie pro kg Futter enthalten. Einige wenige können Kontaktdermatitis verursachen, aber normalerweise mit nur leichten Manifestationen; in der Praxis ist es ziemlich schwierig festzustellen, ob der Farbstoff an sich oder koexistierendes Material für die beobachtete Hautläsion verantwortlich ist. Demgegenüber wird dem kanzerogenen Potential der Azofarbstoffe zunehmend Aufmerksamkeit geschenkt. Obwohl bestätigende epidemiologische Beobachtungen noch selten sind, haben sich die Daten aus Langzeitversuchen gehäuft, die zeigen, dass einige Azofarbstoffe bei Labortieren krebserregend sind. Das Hauptzielorgan unter solchen experimentellen Bedingungen ist die Leber, gefolgt von der Harnblase. Teilweise ist auch der Darm beteiligt. Es ist jedoch sehr problematisch, diese Erkenntnisse auf den Menschen zu übertragen.
Die meisten krebserregenden Azofarbstoffe sind keine direkten Karzinogene, sondern Präkanzerogene. Das heißt, sie erfordern eine Konvertierung durch in vivo metabolische Aktivierung durch unmittelbare Karzinogene zu ultimativen Karzinogenen. Zum Beispiel, Methylaminoazobenzol erfährt zuerst eine N-Hydroxylierung und N-Demethylierung an der Aminogruppe, und dann findet eine Sulfatkonjugation mit dem N-Hydroxyderivat statt, wodurch das letztendliche Karzinogen gebildet wird, das mit der Nukleinsäure reaktiv ist.
Es ist zu beachten, dass von Benzidin abgeleitete Diazofarbstoffe durch die normalen Stoffwechselprozesse des Körpers in die stark krebserregende Chemikalie Benzidin umgewandelt werden können. Der Körper reduziert zwei Azogruppen in vivo oder durch die Aktivität von Darmbakterien zu Benizidin. Daher sollten Azofarbstoffe mit Vorsicht gehandhabt werden.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Die wichtigste spezifische Maßnahme zur Verhinderung des Verschüttens oder der Kontamination der Arbeitsatmosphäre durch diese Verbindungen ist die richtige Anlagenplanung. Die Lüftungssteuerung des Schadstoffes sollte so nah wie möglich an der Entstehungsstelle ausgelegt werden. Die Arbeitskleidung sollte täglich gewechselt werden und es sollte eine Möglichkeit zum obligatorischen Baden oder Duschen am Ende der Arbeitszeit gegeben sein. Jegliche Kontamination von Haut oder Kleidung sollte sofort abgewaschen und die Person unter ärztlicher Aufsicht gehalten werden. Sowohl Arbeiter als auch Vorgesetzte sollten geschult werden, um sich der Art und des Ausmaßes der Gefahr bewusst zu sein und die Arbeit sauber und sicher auszuführen. Vor Wartungsarbeiten sollte ausreichend darauf geachtet werden, dass mögliche Kontaktquellen mit den schädlichen Chemikalien entfernt werden.
Tabellen aromatischer Aminoverbindungen
Tabelle 1 - Chemische Informationen.
Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.
Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.
Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.