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Assessing the exposure to the UV filter DHHB in urine samples from the German Environmental Specimen Bank (2000–2021): Evaluating the impact of a potential impurity of di-n-hexyl phthalate in DHHB

Scherer, Max; Scherer, Gerhard; Riedel, Kirsten; Koch, Holger M.; Wrobel, Sonja A.; Murawski, Aline; Lemke, Nora; Weber, Till; Pluym, Nikola; Kolossa-Gehring, Marike Int J Hyg Environ Health 266 (2025), online: 20. März 2025 Human biomonitoring (HBM) has become a crucial tool for assessing exposure to emerging chemicals. We analyzed 250 24-h urine samples from the German Environmental Specimen Bank (ESB), collected between 2000 and 2021, for exposure to diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate (DHHB), a UV filter increasingly used in sunscreens. Three major metabolites were examined: 2-(4-diethylamino)-, 2-(4-ethylamino)-, and 2-(4-amino)-2-hydroxybenzoyl)benzoic acid (DHB, EHB, AHB), with detection rates of 18◦%, 13◦%, and 87◦%, respectively. While EHB and DHB were specific to DHHB, AHB suggested other exposure sources, making it unreliable for assessing DHHB exposure. DHB and EHB were first detected in 2012, with increased detection rates thereafter. The median daily intake of 37 ng/kg bw/d was much lower than the derived no-effect level of 2900 mg/kg bw/d, indicating low risk from DHHB exposure. However, since the analyzed ESB samples were collected in winter, they likely reflect exposure from other products and the environment rather than sunscreen-related exposure. Recently, concerns have emerged regarding the DHHB impurity di-n-hexylphthalate (DnHexP), a reproductive toxicant not authorized in the EU. Retrospective analysis of oral DHHB dosing experiments indeed revealed impurity related dose-dependent excretion of DnHexP metabolites (MnHexP, oxidized 5-OH-MnHexP, and 5-oxo-MnHexP). Due to uncertainties in dose allocation, only a rough excretion fraction of 45◦% for MnHexP was derived. Our findings suggest that the DHHB impurity DnHexP may contribute to DnHexP exposure in sunscreen users applying products with contaminated DHHB. Given DnHexP’s toxicity, this warrants re-assessment of DHHB’s safety in cosmetics and enhanced surveillance of both DHHB and DnHexP in HBM studies. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2025.114565

EU Partnerschaft für die Risikobewertung von Chemikalien (PARC) Aligned Studies - Feldarbeit für den Deutschen Beitrag

Ein wichtiges Ziel der europäische Initiative PARC ist, die Datenlage zum Humanbiomonitoring in der EU anzugleichen und die gesundheitlichen Folgen der Schadstoffbelastung besser zu verstehen. Neben der Zusammenführung von vorhandenen Daten müssen, unter Anwendung einheitlicher, qualitätsgesicherter Vorgaben und Arbeitsanweisungen, aktuelle, vergleichbare Proben gesammelt und untersucht werden. Nur so können Informationen zum sicheren Chemikalienmanagement gewonnen und die Gesundheit der Europäer und die Integrität ihrer Umwelt effektiv geschützt werden. Der deutsche Eigenanteil zu den europäischen Untersuchungen kann aufgrund des hochspezifischen Aufbaus nicht allein durch die zwei großen deutschen Humanbiomonitoring-Instrumente (die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit (GerES) und die Umweltprobenbank des Bundes (UPB)) erfüllt werden. Um die für den europäischen Ansatz notwendigen Voraussetzungen erfüllen zu können, werden in diesem Vorhaben Humanbiomonitoring-Proben (Urin, Blut, Haare) einer Stichprobe von 300 Kindern (6-11 Jahre) und 300 Jugendlichen (12-17 Jahre) aus Deutschland qualitätsgesichert nach den in PARC abgestimmten Vorgaben akquiriert und eingelagert. Somit stehen sie für eine Untersuchung der spezifischen Chemikalienbelastung zur Verfügung. Außerdem werden ausführliche Befragungen mit den Teilnehmenden durchgeführt um mögliche Belastungspfade und -quellen zu ermitteln. Die so einheitlich für Europa generierten Daten und Auswertungen werden langfristig der besseren Kontrolle und Unterstützung der Chemikalienregulierung in Europa dienen. In diesem Vorhaben sind die für die Feldarbeit erforderlichen Vorbereitungen z.B. Routenplan, Ethikantrag und Datenschutzkonzept sowie Übersetzung und Programmierung der Fragebögen, die Durchführung der Feldarbeit und das Datenmanagement enthalten.

Bestimmung der inneren Belastung des Menschen mit PAKs im Rahmen von HBM-Untersuchungen, sowie der chemischen Analyse der PM2.5-Fraktion von Feinstaub in der Innenraumluft im Rahmen von GerES

1) Forschungsziel- Bestimmung der inneren Belastung (HBM) von 1500 Probanden auf polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) - ausgewählte Metabolite- Bestimmung der äußeren Belastung mit PAK durch Analyse der PM2.5-Feinstaubfraktion in einer Untergruppe von 80 Haushalten- Die Untersuchungen sind als Eigenforschungsprojekt im Rahmen der GerES VI-Studie (Beginn 2023) vorgesehen2) Output- PAK im HBM: Bild über innere Belastung der Bevölkerung, Ableitung von Referenzwerten- PAK im PM2.5-Feinstaub: Bild über äußere Belastung der Bevölkerung, Ableitung von Referenzwerten- Untersuchung des Zusammenhanges von äußerer und innerer Belastung mit PAKs- Einschätzung der gesundheitlichen Relevanz bestimmter Feinstaub-/PAK-Quellen wie Holzheizungen

Analyse von Bioziden/Pestiziden in Humanproben GerES V/VI Teil Organophosphate

Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen Morgenurinproben der Erwachsenen bzw. die vorhandenen Rückstellproben der Kinder und Jugendlichen aus GerES V auf Schadstoffe zu analysieren, die eine besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen, wie bspw. die Gruppe der Biozide/Pestizide. In GerES IV (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS) wurden letztmalig Morgenurine von 3- bis 14-Jährigen auf Organophosphate und Pyrethroide untersucht. Jedoch gibt es für zahlreiche Pestizide keine aktuellen, repräsentativen Daten zur korporalen Belastung der Bevölkerung in Deutschland. Daher wird momentan die mögliche Belastung über Berechnungen basierend auf dem Lebensmittelverzehr und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Um diese Datenlücke zu schließen, wurden Biozide/Pestizide als priorisierte Substanzgruppe im Rahmen des Projekts HBM4EU erkannt. Zur Festlegung des Analytspektrums wurde im Rahmen von HBM4EU eine Auswertung zu deutschen und europäischen Anwendungsdaten der Pestizide/Biozide und eine Auswertung der in Europa vorhandenen Expositionsdaten durchgeführt. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Morgenurine repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung.

Analyse von Bioziden/Pestiziden in Humanproben GerES V/VI Teil Pyrethroide, Glyphosat und AMPA

Ziel des Vorhabens ist es, die in GerES VI gewonnenen Morgenurinproben der Erwachsenen bzw. die vorhandenen Rückstellproben der Kinder und Jugendlichen aus GerES V auf Schadstoffe zu analysieren, die eine besondere Gesundheitsrelevanz aufweisen, wie bspw. die Gruppe der Biozide/Pestizide. In GerES IV (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS) wurden letztmalig Morgenurine von 3- bis 14-Jährigen auf Organophosphate und Pyrethroide untersucht. Jedoch gibt es für zahlreiche Pestizide keine aktuellen, repräsentativen Daten zur korporalen Belastung der Bevölkerung in Deutschland. Daher wird momentan die mögliche Belastung über Berechnungen basierend auf dem Lebensmittelverzehr und Belastungsdaten der verzehrten Lebensmittel geschätzt. Um diese Datenlücke zu schließen, wurden Biozide/Pestizide als priorisierte Substanzgruppe im Rahmen des Projekts HBM4EU erkannt. Zur Festlegung des Analytspektrums wurde im Rahmen von HBM4EU eine Auswertung zu deutschen und europäischen Anwendungsdaten der Pestizide/Biozide und eine Auswertung der in Europa vorhandenen Expositionsdaten durchgeführt. Zusammen mit den Ergebnissen der Befragung der teilnehmenden Personen liefern die Analysen der Morgenurine repräsentative Informationen zur Belastung der in Deutschland lebenden Bevölkerung.

Humanbiomonitoring-Analytik III GerES VI: umweltrelevante Phenole, Bisphenole

1) - studienbegleitende Humanbiomonitoring Analytik von GerES VI Proben- aktuelle Belastung der erwachsenen Allgemeinbevölkerung in Deutschland mit umweltrelevanten Phenolen, Bisphenolen erfassen - hohe Relevanz der Bisphenole da hohe toxikologische Relevanz, hohes öffentliches Interesse, neuer TDI für BPA von EFSA festgelegt (1000x niedriger als 2015, 100.000x niedriger als 2006)- hohe Relevanz der sensibilisierend wirkenden BMUV/VCI-Stoffe 2) - bevölkerungsrepräsentative Daten zur Belastung der Erwachsenen in Deutschland mit Parabenen, Benzophenonen, Triclosan, Triclocarban, ortho-Phenylphenol, BPA, BPS, BPF

DDT and DDE Konzentrationen im Blut-Serum durch Pestizid belastete Wohnräume

Ziel: DDT wurde früher häufig als Insektizid auch im Wohnbereich eingesetzt. Messungen zeigten, dass auch noch lange nach dem DDT Verbot (15.09.1989) DDT Konzentrationen bis 90 mg/kg Hausstaub gemessen werden können. Handlungsbedarf besteht laut Umweltbundesamt bereits ab 4 mg DDT/kg. Da die Anreicherung bzw. die Probenahme des Hausstaubes in den meisten Fällen mit einfachen Staubsaugern durchgeführt wurden, liegen keine Kenntnisse über die Größenverteilung des gesammelten Staubes vor (z.B. über die Menge der einatembaren Staubfraktion). DDT könnte aber zusätzlich auch perkutan aus Kleidungsstücken, die in den übernommenen Einbauschränken aufbewahrt und kontaminiert werden, resorbiert werden. Eine Abschätzung der inneren Belastung allein über die DDT Konzentrationen in den gesammelten Staubfraktionen ist daher nicht möglich. Methodik: Im Serum von 16 Personen, die in früheren US Wohnungen mit angeblich erhöhten DDT Belastungen leben, führten wir ein human-biomonitoring durch. Wir bestimmten im Serum der Betroffenen den DDT Metaboliten 4,4 'DDE. Ergebnisse: Im Mittel lagen die 4,4 DDE Konzentrationen im Serum mit 1,62 my/l in der Größenordnung nicht belasteter Personen (1,82 my/l).

Projekt Beobachtungsgesundheitsaemter - Ein Monitoring der internen Schadstoffbelastung und der Wirkung von Luftschadstoffen

Ziele: Ermittlung der internen Belastung mit Schwermetallen (Blei, Cadmium, Arsen, Quecksilber) und organischen Schadstoffen (Hexachlorbenzol, Polychlorierte Biphenyle). Ermittlung der Haeufigkeit des Auftretens bzw. der Schwere von Atemwegserkrankungen und Allergien. Fragestellungen: Gibt es Unterschiede in der internen Belastung von Kindern aus unterschiedlich strukturierten Regionen? Unterscheiden sich Kinder aus Regionen mit unterschiedlicher Luftbelastung in Baden-Wuerttemberg hinsichtlich der Entwicklung der Atemwege? Besteht ein Zusammenhang zwischen der Immissionssituation und der Haeufigkeit des Auftretens bzw. der Schwere von Atemwegserkrankungen und Allergien? Bisherige Ergebnisse: Die Ergebnisse liegen insgesamt in einem Bereich, der bei vergleichbaren Untersuchungen im Bundesgebiet beobachtet wurde. Bei der Belastung mit Schadstoffen traten fuer einzelne Parameter Unterschiede zwischen den Orten auf, denen jedoch aufgrund der insgesamt geringen Konzentrationsunterschiede eine geringe Bedeutung zukommt. Fuer die Haeufigkeit von Atemwegserkrankungen und Allergien erwies sich die familiaere Veranlagung als Haupteinflussfaktor. Der Anteil der Kinder, die eine Sensibilisierung aufweisen, liegt im Ballungsgebiet Mannheim deutlich niedriger als in den eher laendlich strukturierten Regionen Kehl und Aulendorf/Bad Waldsee.

PAK-Belastung am Arbeitsplatz - Reduzierung hoher innerer Belastungen durch betriebliche Maßnahmen anhand von Ambient und Biological Monitoring

Betreuung eines deutschlandweiten Forschungsprojektes zur PAK-Belastung am Arbeitsplatz: Planung, Durchführung und Auswertung von betrieblichen Probenahmen (Urin, Blut, personengebundene Raumluftmessungen), Analyse der Proben sowie Diskussion der Ergebnisse im Rahmen regelmäßiger Sitzungen des PAK-Projektarbeitskreises am HVBG.

Externes Qualitätssicherungsprogramm für Parameter des Biologischen Monitorings

Ziele: Qualitätssicherung des Biologischen Monitorings organischer und anorganischer Stoffe in arbeits- und umweltmedizinischen Bereichen; Vorgehensweisen: Ringversuch (halbjährlich)

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