Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
T. Arndt

Benzol

Benzol
Synonym(e)
Benzene
Englischer Begriff
benzene
Definition
Monozyklischer, flüssiger, brennbarer, charakteristisch riechender, leicht verdampfender, lipophiler Kohlenwasserstoff mit vielfältigen akuten, chronisch toxischen und kanzerogenen Effekten.
Beschreibung
Benzol (C6H6, Molmasse 78,11 g, Dichte 0,88 g/mL, Siedetemperatur 80 °C) ist ein natürlicher Bestandteil von Erdöl und Steinkohleteer. Geringe Mengen werden bei der (unvollständigen) Verbrennung organischer Substanz freigesetzt (z. B. Tabak, Holz). In der chemischen Industrie wird Benzol als Lösungsmittel und Ausgangsstoff für chemische Synthesen eingesetzt. Im privaten Umfeld ist die Inhalation von Benzindämpfen (in der EU sind maximal 1 % Benzolgehalt in Benzin zulässig) und Benzinabgasen die wichtigste Benzolexpositionsquelle.
Benzol wird inhalativ und transdermal resorbiert. Unmetabolisiert werden ca. 12 % über die Lungen und ca. 0,1 % über den Urin ausgeschieden. Benzol wird in der Leber umfangreich zu zum Teil hochreaktiven (und deshalb toxischen bzw. kanzerogenen) Metaboliten verstoffwechselt (Abb. 1). Die Ausscheidung lässt sich mit einem Zweikomponentenmodell beschreiben mit Eliminationshalbwertszeiten von 1–3 und 9–24 Stunden. Innerhalb 48 Stunden werden 51–78 % im Urin als Phenol, 6 % als Katechol, 2 % als Hydrochinon (zumeist in konjugierter Form) ausgeschieden. Weitere Metabolite sind 1,2,4-Trihydroxybenzol, Muconsäure, S-Phenylmercaptursäure und Kohlendioxid.
Die Blutkonzentration unbelasteter Nichtraucher in Europa liegt durchschnittlich bei 0,2 μg/L, für Raucher etwa 2- bis 3-fach höher. Im Urin unbelasteter Nichtraucher wurden <10 mg/L Phenol, in einer anderen Studie durchschnittlich 0,1 μg/L Benzol, 62 μg/g Kreatinin Muconsäure und 1,5 μg/g S-Phenylmercaptursäure gemessen. Alle Zahlenangaben aus Baselt (2014).
Die akut toxischen Wirkungen betreffen vor allem das zentrale Nervensystem (Dämpfung) und den Myokard (Sensibilisierung gegenüber Adrenalin), die chronischen das hämatopoetische System (verminderte Bildung roter und weißer Blutzellen, Leukämien, Immundefekte). In Deutschland ist Benzol als krebserzeugender Arbeitsstoff der Kategorie 1 eingestuft. Für Benzol und einige seiner Metabolite wurden EKA-Werte und BAR-Werte abgeleitet (Tab. 1).
Tab. 1
EKA- und BAR-Werte für Benzol(metabolite) in Arbeitsumgebungsluft und Urin bei Probennahme unmittelbar nach Expositions- bzw. Schichtende (BAT-Liste in DFG 2017)
Luft
Urin
Benzol
S-Phenylmercaptursäure (μg/g Kreatinin)
trans,trans-Muconsäure (μg/g Kreatinin)
Benzol (μg/L)
(mL/m3)
(mg/m3)
0,03
0,1
1,5 (Nichtraucher)
0,5 (Nichtraucher)
0,06
0,2
2,5 (Nichtraucher)
0,8 (Nichtraucher)
0,15
0,5
5
1,5
0,3
1,0
12
300
2,75
0,6
2,0
25
500
5,0
1,0
3,3
45
750
7,5
2,0
6,5
90
1200
12,5
BAR-Wert
0,5 μg/g Kreatinin
150 μg/g Kreatinin
0,3 μg/L
WHO-Grenzwert für Benzol im Trinkwasser: 0,01 mg/L (WHO 2010).
Stabilität der Analyte im Urin bei −20 °C: Benzol 2 Monate, Muconsäure 6 Monate und S-Phenylmercaptursäure 2 Monate, letztere bei Raumtemperatur 24 Stunden und bei 4 °C 2 Monate (Baselt 2014). Die Analyse erfolgt gewöhnlich mit GC, GC-MS oder HPLC bzw. LC-MS/MS.
Literatur
Baselt RC (2014) Disposition of toxic drugs and chemicals in man, 10. Aufl. Biomedical Publications, Seal Beach, California
DFG (2016) MAK- und BAT-Werte-Liste 2017. Mitteilung 52 der Ständigen Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe. Wiley-VCH, Weinheim
WHO (2010) Exposure to benzene: A major public health concern http://​www.​who.​int/​ipcs/​features/​benzene.​pdf?​ua=​1. Zugegriffen am 23.12.2016