UV-Vis-spektrophotometrische BPA-Bestimmung hilft Kunststoffherstellern bei der Gewährleistung der Sicherheit

Der Verkauf und die Einfuhr von BPA-haltigen Babyflaschen ist in mehreren Ländern, darunter auch in den Vereinigten Staaten, aufgrund von Gesundheitsbedenken verboten worden. Bildquelle: Flick-Benutzer nerissa's ring

Einst wurde Kunststoff als ein wahres Wunderwerk gepriesen, das eine erschwingliche, dauerhafte Alternative zu herkömmlichen Produkten bot und gleichzeitig die Herstellung neuer, noch nie dagewesener Produktarten ermöglichte. Kunststoff ist zwar nach wie vor von unschätzbarem Wert für die Herstellung von Industrie- und Haushaltswaren, doch die öffentliche Besorgnis über bestimmte Kunststoffarten - oder genauer gesagt über bestimmte Kunststoffzusätze - hat zu einem Wandel sowohl in der Politik als auch in der Herstellungspraxis geführt.

Einer der Hauptstreitpunkte ist Bisphenol A (BPA), eine endokrin wirksame Industriechemikalie, die zur Härtung von Polycarbonat-Kunststoffen verwendet wird, wie sie zur Herstellung von Plastikflaschen und Lebensmittelbehältern eingesetzt werden. Sobald sich die Lebensmittel in der Polycarbonat-Verpackung befinden, kann BPA aus dem Kunststoff in das Lebensmittelprodukt übergehen, ein Prozess, der so häufig vorkommt, dass "mehr als 90 % von uns derzeit BPA in unserem Körper haben", wovon der größte Teil vom Verzehr von Lebensmitteln oder Getränken stammt, die in mit BPA hergestellten Behältern verpackt sind.1

Der Verzehr von BPA durch den Menschen stellt ein großes Problem dar; Studien haben ergeben, dass BPA "Östrogen nachahmt und die Entwicklung des Gehirns und der Fortpflanzungsorgane bei Föten, Säuglingen und Kindern beeinträchtigen könnte" sowie das Risiko für bestimmte Krebsarten, Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht.2

Als Reaktion auf den Aufschrei der Öffentlichkeit und die zunehmende Zahl von Forschungsergebnissen, die auf mangelnde Sicherheit hindeuten, haben die Vereinigten Staaten und eine Handvoll anderer Länder die Einfuhr und den Verkauf von BPA-haltigen Babyflaschen inzwischen verboten. In der Zwischenzeit unternehmen die Kunststoffhersteller zunehmend freiwillige Anstrengungen, um BPA aus anderen Kunststoffprodukten zu entfernen, und zahlreiche Kunststoffe sind jetzt als "BPA-frei" gekennzeichnet, sowohl als geschickter Marketingzug als auch um die Ängste der Öffentlichkeit zu beschwichtigen. Aber sind diese Kennzeichnungen zuverlässig? Wie können Kunststoffhersteller, die Lebensmittelindustrie und die Öffentlichkeit sicher sein, dass die von ihnen hergestellten oder verwendeten Kunststoffe wirklich BPA-frei sind? Die Antwort könnte eine spektralphotometrische BPA-Bestimmung sein.

BPA kann in alle Lebensmittel gelangen, die mit BPA-haltigen Polycarbonat-Kunststoffen gelagert werden, selbst in Spuren. Bildquelle: Pexels Benutzer Pixabay

Die Sache mit den Spurenbeträgen

Kanada war das erste Land, das 2008 BPA-haltige Babyflaschen aus Polycarbonat verbot. In der CBC heißt es: "Der Erlass der Regierung aus dem Jahr 2008 sollte die Ängste vieler besorgter Eltern beschwichtigen, die nun angeblich sicher sein können, dass Babyflaschen, die als 'BPA-frei' gekennzeichnet sind, keine Menge der umstrittenen Chemikalie enthalten."3 Eine 2009 veröffentlichte Studie von Health Canada zeigt jedoch, dass mehrere Babyflaschen aus Nicht-Polycarbonat, die das Etikett 'BPA-frei' trugen, tatsächlich nachweisbare Mengen von BPA enthielten und "Spuren der Chemikalie in ihren Inhalt auswuschen". Obwohl die Studie von Health Canada die genaue Quelle des BPA in den Babyflaschen nicht identifiziert hat, ist eine unbeabsichtigte Kreuzkontamination aufgrund der Allgegenwärtigkeit von BPA in Kunststoffherstellungsanlagen durchaus möglich. "Aufgrund der Kreuzkontamination und des Vorkommens vieler Substanzen in der natürlichen Umwelt gibt es oft keinen absoluten Nullpunkt", heißt es in der Studie.

Während Health Canada und andere wichtige medizinische Einrichtungen behaupten, dass diese Spuren von BPA kein Sicherheitsrisiko darstellen, sind sich andere nicht so sicher. "Leider kann der Körper mit Spurenmengen umgehen", sagt Dr. Richard Stahlhut vom Environmental Health Sciences Center der University of Rochester. Darüber hinaus sind viele Experten und Verbraucher der Meinung, dass Menschen, die wirklich BPA-freie Produkte kaufen möchten, die Möglichkeit dazu haben sollten, was aktualisierte Richtlinien für die Einstufung als BPA-frei erfordern würde. "Ich denke, was [die Studie von Health Canada] vorschlägt, ist, dass wir mehr Klarheit bei der Kennzeichnung brauchen", sagt Dr. Tamara Galloway, Professorin an der Universität von Exeter. "Wenn wir 'BPA-frei' sagen wollen, müssen wir definieren, was unter der Nachweisgrenze oder an der Nachweisgrenze liegt. Obwohl Galloway nicht glaubt, dass BPA verboten werden muss, ist sie der Meinung, dass die Menschen Maßnahmen ergreifen sollten, um ihre Exposition zu begrenzen, und das ist nur möglich, wenn sie wissen, ob und in welchem Umfang sie überhaupt exponiert sind.

Die spektralphotometrische BPA-Bestimmung kann Kunststoffherstellern helfen, den nötigen Einblick zu gewinnen, um genaue Angaben über den BPA-Gehalt in ihren Produkten zu machen und den Verbrauchern die Möglichkeit zu geben, eine fundierte Entscheidung zu treffen. Bildquelle: Flickr-Benutzer Rubbermaid Products

Spektrophotometrische BPA-Bestimmung

Leider testen Regulierungsbehörden wie die U.S. Food and Drug Administration und Health Canada Kunststoffe in der Regel nicht auf Spuren von BPA und haben derzeit keine Standards dafür entwickelt, welcher BPA-Gehalt in einem vermeintlich BPA-freien Produkt akzeptabel ist. Die Entwicklung eines umfassenden Qualitätssicherungsprogramms, das den BPA-Gehalt selbst in kleinsten Mengen quantifiziert, ist daher ein Projekt, das von den Kunststoffherstellern privat durchgeführt werden muss, damit sie den nötigen Einblick erhalten, um genaue Angaben zu ihren Produkten zu machen und die Verbraucher in die Lage zu versetzen, fundierte Entscheidungen zu treffen.

Traditionell wird BPA mittels Gas- oder Flüssigkeitschromatografie bestimmt. In einer 2014 im Journal of Chemical and Pharmaceutical Research veröffentlichten Studie wurde jedoch eine neue UV-Vis-spektrophotometrische Methode zur BPA-Bestimmung entwickelt, die auf der "hemmenden Wirkung auf die Oxidation von Acridinorange beruht, die durch das Hydroxylradikal der Fenton-Reaktion in einer mittleren Säure verursacht wird."4 Die Forscher fanden heraus, dass die UV-Vis-spektralphotometrische Methode den Nachweis und die Messung selbst von Spuren von BPA in den Kunststoffen ermöglicht und den Kunststoffherstellern die Daten liefert, die sie benötigen, um den BPA-Gehalt schneller und kostengünstiger als mit herkömmlichen Methoden zu bestimmen. Die Autoren stellen fest: "Die entwickelte Methode war genau, schnell und kostengünstiger, und die Wiederfindungsergebnisse für die untersuchten Proben waren zufriedenstellend." Diese Methode bietet neue Möglichkeiten für die BPA-Analyse in der Kunststoffindustrie und ermöglicht es den Betreibern, den BPA-Gehalt leicht zu identifizieren und zu quantifizieren, um die Sicherheit und genaue Kennzeichnung zu bestimmen.

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