Akute und subchronische toxizitätsuntersuchungen des UV-absorbers MOB an ratten

Fd Cosmet. Toxicol. Vol. 10, pp. 41-50. Pergamon Press 1972. Printed in Great Britain

Akute und subchronische Toxizit/itsuntersuchungen des UV-Absorbers MOB an Ratten H.-J. LEWERENZ, G. LEWERENZ u n d R. PLASS Bereich Fremdstoffe in Nahrung und Erndhrung, Zentralinstitut fiir Erndhrung der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, Potsdam-Rehbrficke, Deutsche Demokratische Republik (Eingegangen am 3 Juni 1971)

Zusammenfassung--Mit dem UV-Absorber 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon wurden toxikologische Untersuchungen an Ratten durchgeffihrt. Die akute orale LDso war gr/Ssser als 12,8 g/kg K6rpergewicht. W~ihrend der 90t/igigen Verffitterung des UV-Absorbers in den Konzentrationen 0 (Kontrolle), 0,02, 0,1,0,5 und 1% im Futter kam es bei M/innchen und Weibchen der beiden hSchsten Dosierungen zur Depression des Wachstums. Mit Konzentrationen yon 0,5 und 1% zeigten die Weibchen nach 6 Wochen H/imoglobinverminderung und Leukozytose bei Zunahme der Lymphozyten und Abnahme der Neutrophilen. Nach 12 Wochen wurden An/imie und Lymphozytose bei Verringerung der Granulozyten festgestellt. Das relative Gewicht von Hypophyse, Thymus, Herz und Nebennieren war in beiden Geschlechtern bei einem Absorber-Zusatz von 1% bzw. 0,5 und 1% geringer. Bei den weiblichen Tieren mit Konzentrationen von 1% im Futter wurde ausserdem eine Erniedrigung des relativen Lungen- und Milzgewichts gefunden. Ein erh6htes relatives Schilddrfisengewicht wiesen die Weibchen mit einem Zusatz von 0,5 auf. An den Nieren von M/innchen und Weibchen der Gruppe mit 1% Absorber-Zusatz wurde makroskopisch und mikroskopisch eine"degenerative Nephrose" erkannt. Anf~inge einer Nierendegeneration fanden sich auch bei den Weibchen der Gruppe mit 0,5 %. Im subchronischen Versuch fiber 90 Tage wurde ein Absorberanteil yon 0,1% im Futter als unwirksame Konzentration ermittelt. Dieser Zusatz entspricht einer unsch~.dlichen Tagesdosis von 0,33 g/kg K6rpergewicht Ratte. EINFIJHRUNG U V - A b s o r b e r finden in d e r P l a s t i n d u s t r i e V e r w e n d u n g . Sie a b s o r b i e r e n die u l t r a v i o l e t t e n S t r a h l e n des Tageslichtes u n d schtitzen d a m i t lichtempfindliche Ffillgiiter bzw. die Plaststoffe selbst v o r Z e r s e t z u n g e n ( U h d e , W o g g o n , Z y d e k u. K 6 h l e r , 1969). I h r Einsatz in P l a s t v e r p a c k u n g e n fiJr Lebensmittel, bei denen eine M i g r a t i o n in die N a h r u n g s g f i t e r in B e t r a c h t zu ziehen ist, e r f o r d e r t eine gesundheitliche Beurteilung, u m eine Gef~ihrdung fiir den V e r b r a u c h e r auszuschliessen. I n d e r v o r l i e g e n d e n A r b e i t w e r d e n die Ergebnisse a k u t e r und 3- u n d 13 w6chiger T o x i zit~ttsuntersuchungen a n R a t t e n mit d e m U V - A b s o r b e r M O B mitgeteilt. C h e m i s c h ist OH

0

ABB. 1. Strukturformel des UV-Absorbers MOB (2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon). 41

42

H.-J. LEX,VERENZ, G. LEWERENZ

und

R. PLASS

dieser Absorber 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon mit der in Abb. 1 wiedergegebenen Strukturformel. EXPERIMENTELLER TEIL Material. Der UV-Absorber MOB stellt ein kristallines hellgelbes bis gelbes Pulver dar. Der Schmelzpunkt liegt bei 60 i 2°C. Tiere und Tierhaltung. FiJr die Toxizit~itsuntersuchungen wurden m~innliche und weibliche Albinoratten (Stamm Wistar, Zucht Rehbriicke) verwendet. Das durchschnittliche K6rpergewicht der fiir den akuten Versuch vorgesehenen Tiere betrug 135 g, die Nahrung bestand aus pelletiertem Standardfutter (Staatliche Zentralstelle f/Jr Versuchstierzucht und -versorgung, Berlin) und Wasser. Der 3-Wochen- und 13-Wochen-Versuch wurde mit frisch entw6hnten Tieren angesetzt. In diesen Versuchsreihen bestand die Nahrung aus einem Brei, der mit Standard-Futtermehl und Leitungswasser im Verh/21tnis 1 : 2 zubereitet wurde. Versuchsfiihrung Akute Toxizitiit. Der UV-Absorber wurde in einer ersten Versuchsserie in 4~iger wasseriger ,~thoxose-L/Ssung suspendiert und in einer zweiten Versuchsserie in Dimethylsulfoxyd gel/Sst. Die Applikation erfolgte nach 20stiindigem Hungern per us mit Schlundsonde. Die applizierten Mengen betrugen bei der Suspension in Athoxose-L/Ssung 33 ml, bei der L/Ssung in Dimethylsulfoxyd 6,7-13,3 ml/kg K/Srpergewicht Ratte. Die Nachbeobachtungszeit erstreckte sich auf eine Woche. Die akuten Untersuchungen wurden mit Dosierungen von 400-12 800 mg/kg K/Srpergewicht an 24 m~innlichen und 24 weiblichen Tieren vorgenommen. Fiitterungsversuche. Fiir den 3-Wochen-Versuch wurden 48 Ratten verwendet, die zu sechs Tiergruppen mit je vier M~tnnchen und vier Weibchen zusammengestellt wurden. Der Substanzanteil im Futter betrug 0, 0,03, 0,17, 0,3, 0,7 und 1,7 ~o. F[ir den 90-Tage-Versuch wurden 120 Tiere nach dem Prinzip der streng zuf~illigen Zuteilung in fiinf Gruppen zu je 12 M~innchen und 12 Weibchen eingeteilt. Eine Tiergruppe diente der Kontrolle. In den Versuchsgruppen betrug der Absorber-Zusatz 0,02, 0,1, 0,5 und 1 ~. In beiden Versuchsreihen wurden die Tiere eine Woche vor Substanzbeigabe an die Digit adaptiert. Der UVAbsorber wurde dem Futter als Pulver untergemengt. Der Nahrungsbrei wurde viermal in der Woche zubereitet und adlib, gefiJttert. W6chentliche W~igungen dienten der Kontrolle des K/Srpergewichts und des Futterverzehrs. In der letzten Woche des Range-finding-tests und in der 6. und 12. Versuchswoche der subchronischen Untersuchung wurden an alien Tieren Blutuntersuchungen vorgenommen. Sie umfassten die Bestimmung des H~imoglobingehalts, die Zahlung der Erythrozyten und der Leukozyten sowie die Auswertung des Differentialblutbildes. Die Blutentnahme erfolgte aus dem Schwanz. Jeweils am Versuchsende wurden die Serum-Glutamat-Oxalacetat-Transaminase (SGOT) und die Serum-Glutamat-Pyruvat-Transaminase (SGPT) nach der auf Reitman u. Frankel (1957) zuriJckgehenden Fermognost-Methode (im subchronischen Versuch nach einer Modifikation nach Joswig und Liese) bestimmt (Fermognost-Farbtest des VEB Arzneimittelwerk Dresden). Die Untersuchungen erfolgten im 3-Wochen-Versuch an vier, im 13-Wochen-Versuch an sechs Tieren pro Geschlecht. Im subchronischen Versuch wurden ausserdem nach 90 Fiitterungstagen im Serum von sechs Weibchen und sechs M~innchen jeder Gruppe Harnstoff-Stickstoff, Gesamt-Protein, Albumin, Globulin und Glukose (Richterich, 1965) bestimmt. Das Blut wurde durch

TOXIKOLOGIE DES UV-ABSORBERS MOB

43

Dekapitation gewonnen. Am Ende beider Untersuchungsreihen wurden alle Tiere durch Dekapitation get6tet und makroskopisch auf pathologische Ver~inderungen untersucht. Im 90-Tage-Versuch wurden von zehn M~innchen und zehn Weibchenjeder Gruppe Gehirn, Hypophyse, Schilddrfise, Thymus, Lunge, Herz, Leber, Milz, Nieren, Nebennieren und Gonaden gewogen. Von ffinf M~innchen und ffinf Weibchen jeder Gruppe (Nieren yon sechs M~innchen und acht Weibchen) wurden Teile dieser Organe, die Hypophyse ausgenommen, und zus~itzlich von Driisenmagen, Duodenum, Ileum, Colon, Pankreas, mesenterialem Lymphknoten, Harnblase, Rfickenmark und peripherem Nerv in 8~oigem neutralen Formalin ffir die histologische Untersuchung fixiert. Fiir die Fixierung der Hypophysen wurde Susa verwendet. Die Gewebsschnitte wurden mit Hamalaun-Eosin, im Falle der Hypophysen mit Azan gef~irbt. Zum Nachweis einer eventuell vorhandenen fettigen Degeneration wurde an Leberschnitten ausserdem eine F~irbung mit Sudan 1II vorgenommen. Die statistischen Bewertungen erfolgten nach dem t-Verfahren (P~itau, 1943). ERGEBNISSE Akute orale Toxizitiit

Eine Beeintr~ichtigung des allgemeinen Verhaltens und Gesundheitszustandes konnte bei Applikationen bis zu 12,8 g/kg K6rpergewicht nicht festgestellt werden. Alle Versuchstiere fiberlebten w~thrend der Nachbeobachtungszeit von einer Woche. Nach diesen Ergebnissen ist die mittlere letale Dosis (LDso) des UV-Absorbers MOB bei oraler Verabreichung an mannliche und weibliche Ratten gr6sser als 12,8 g/kg K6rpergewicht. 3- Wochen- Versuch

In der ersten Versuchswoche stellten sich bei M~innchen und Weibchen der Gruppe mit 1,7 ~ Substanzanteil im Futter gestr~ubtes Fell und Steifbeinigkeit ein. Diese Symptome nahmen im weiteren Versuchsverlauf ab. Nach 3 Versuchswochen unterschieden sich die Tiere der h6chsten Konzentration in ihren ~iusseren Merkmalen nicht yon den Kontrolltieren. Die Nahrungsaufnahme der Versuchstiere entsprach der der Kontrolltiere. Die k6rperliche Entwicklung verlief bei den Tieren der Versuchsgruppen mit 0,03-0,3 YoAbsorber normal. Bei h6heren Dosierungen blieben M~innchen und Weibchen in ihrem Wachstum zurfick. Die Blutuntersuchung nach 3w6chiger Substanzverffitterungdeutete leichte Veranderungen im Differentialblutbild der Weibchen an. Bei h6heren Dosierungen (0,7 und 1,7 ~) nahmen Eosinophile und Neutrophile zugunsten der Lymphozyten ab. Die ebenfalls am Versuchsende vorgenommene Bestimmung der GOT- und GPT-Aktivit~it im Serum lieferte im Normalbereich liegende Werte. Todesfalle traten w~ihrend der 3w6chigen Versuchsdauer nicht auf. Die Obduktion aller am Versuchsende get6teten Tiere ergab bei zwei Weibchen blutigen Blaseninhalt. 13- Wochen- Versuch

M~innchen und Weibchen der Gruppe mit 1 ~ Substanzzusatz hatten in den ersten Versuchswochen gestr~iubtes Fell und fielen durch steifbeinigen Gang auf. In der 4. Versuchswoche wurde nur noch gestr~iubtes Fell beobachtet; die Motilit~it der Tiere war normal. Im weiteren Versuchsverlauf traten keine Symptome auf. Die k6rperliche Entwicklung wurde durch hohe Absorber-Konzentrationen stark gest6rt. W~.hrend der gesamtenVersuchsdauer hatten M~innchen und Weibchen der Gruppen

229 226 219 146"* 123"*

76 77 75 73 75

68 67 66 65 70

0 0,02 0,1 0,5 1,0

0 0,02 0,1 0,5 1,0

233 234 230 179"* 140"*

325 332 332 277** 201"*

8

283 265 263 215'* 183"*

410 403 411 330** 269**

12

3-5

28,7 29,3 27,4 27,1 27,0 24,3 21,8 20,5 22,9 22,3

Weibehen 18,2 22,3 18,6 21,5 18,2 22,5 18,6 22,1 19,9 24,3

6-9

28,5 27,5 27,8 31,0 26,3

21,6 21,7 21,9 24,4 22,5

Mhnnehen

1-2

20,5 21,2 21,3 19,3 19,1

26,5 29,2 28,9 24,5 25,3

10-12

0,23 0,22 0,24 0,15 0,05

0,24 0,24 0,24 0,13 0,08

1-2

0,15 0,14 0,14 0,12 0,12

0,20 0,21 0,21 0,17 0,16

3-5

0,08 0,07 0,08 0,07 0,04

0,12 0,10 0,12 0,10 0,06

6-9

Futterverwertung (g Gewichtszunahme/g Futteraufnahmet) in Woche

0,07 0,07 0,06 0,04 0,03

0,09 0,08 0,09 0,10 0,07

0 0,07 0,33 2,1 5,3

0 0,07 0,32 2,1 4,7

UV-AbsorberAufnahme (g/kg K~Srper10-12 gewicht/Tag)

~Bezogen auf Trockenanteil. Die Mittelwerte sind yon 12 Tieren je Gruppe errechnet. Die mit Sternchen bezeichneten Werte unterscheiden sich signifikant (t-Verfahren; P~itau, 1943) von denjenigen der Kontrolltiere: *P < 0,05; **P < 0,0027.

178 168 171 120'* 89**

4

UV-Absorber im Futter (%)

Ktirpergewicht (g) nach Woche

Futteraufnahmet (g/Ratte/Tag) in Woche

Tabelle 1. Mittelwerte des K~rpergewichts, der Futteraufnahme, der Futterverwertung und der errechneten tiiglich aufgenommenen Substanzmengen bei 12wi~chiger Verfiitterung yon 0-1,0 ~ UV-Absorber MOB

>

I::x.

N

Z N

I"

d,

TOXIKOLOGIEDES UV-ABSORBERS MOB

45

mit 0,5 und 1% Absorber-Zusatz signifikant niedrigere K6rpergewichte (Tab. 1). Dabei ist zu bemerken, dass der Futterverzehr dieser Tiere trotz einer erkennbaren Abneigung gegeniiber dem Futter der Nahrungsaufnahme der iibrigen Versuchsgruppen und der Kontrollgruppe entsprach (Tab. 1). Das Missverh~iltnis zwischen normaler Futteraufnahme und verz6gerter Gewichtsentwicklung ist Ausdruck einer schlechteren Verwertbarkeit der Nahrung. Besonders augenf~illig war diese St6rung bei beiden Geschlechtern der h~Schsten Dosisgruppe w~ihrend der ersten beiden Versuchswochen. Der Quotient der Gewichtszunahme und Futteraufnahme betrug zu dieser Zeit 0,08 bzw. 0,05 gegeniiber 0,24 bzw. 0,23 der Kontrolle (Tab. 1). Die h~imatologischen Untersuchungen liessen erhebliche Veranderungen im Blutstatus der Weibchen erkennen. Sie traten zu beiden Untersuchungsterminen in den Dosisgruppen 0,5 und 1% auf (Tab. 2) und ausserten sich in einem signifikant niedrigeren H~imoglobinspiegel sowie einer Verschiebung der leukozyt~iren Bestandteile. Bei einem Rtickgang der Tabelle 2. Hiimatologische Befunde bei Ratten nach 6- und 12w6chiger Verfiitterung yon 0-1,0% UV-Absorber MOB

Leukozyten Differentialblutbild (Yo) Geschlecht und UV-AbsorberHfimoErythroGesamtKonzentration globin zyten zahl im Futter (~o) (g/100ml) (106/mma) (103/mma)

Eosinophile

Neutrophile

Lymphozyten

Monozyten

Nach 6 Wochen

M~innchen 0 0,02 0,1 0,5 1,0

14,8 15,8 15,5 14,8 15,2

8,47 8,93 8,45 7,36 8,36

12,6 15,3 11,7 15,6 13,7

1,0 1,1 1,0 1,0 0,6

12,1 12,1 11,7 10,1 15,6

86,7 86,8 87,3 88,9 83,8

0,2 0 0 0 0

Weibchen 0 0,02 0,1 0,5 1,0

15,4 14,6 14,6 14,4" 14,2"*

7,96 7,96 8,10 8,37 8,44

10,2 9,6 9,3 15,1"* 14,5"*

1,7 1,5 1,1 1,6 1,2

13,4 10,9 13,0 7,7** 7,4**

84,9 87,6 86,8 90,7* 91,4"*

0 0 0,1 0 0

Nach 12 Wochen M/innchen 0 0,02 0,1 0, 5 1,0

14,3 13,6 14,2 13,9 13,3

7,82 7,09 6,80 7,53 7,70

11,8 13,8 12,4 13,2 12,8

1,9 2,4 1,6 1,7 1,2

16,2 13,1 14,6 12,2 14,4

81,9 84,4 83,6 86,0 84,3

0 0,1 0,2 0,1 0,1

Weibchen 0 0,02 0,1 0,5 1,0

13,8 13,0 13,4 12,9" 12,7"*

7,96 7,68 7,85 6,74** 7,21"

11,6 10,4 11,6 12,9 11,8

3,6 3,4 3,0 2,0* 1,2"

16,1 13,3 19,8 12,4" 10,6"*

80,3 83,1 76,8 85,2* 88,2**

0 0,2 0,4 0,4 0

Die Mittelwerte sind yon 12 Tieren je Gruppe errechnet. Die mit Sternchen bezeichneten Werte unterscheiden sich signifikant (t-Verfahren; Pfitau, 1943) von denjenigen der Kontrolltiere: *P < 0,05; ** P < 0,0027.

6,83 6,53 6,54 7,09 6,65

21,4 29,8 18,6 18,3 20,5

0 0,02 0,1 0,5 1,0

3,51 3,28 4,22 3,71 3,60

3,48 3,41 4,21 3,46 3,48

Albumin (g/100 ml)

3,32 3,25 2,32 3,38 3,05

Weibchen

2,83 3,27 2,59 4,53 2,97

M~nnehen

Globulin (g/100 ml)

1,06 1,01 1,82 1,10 1,I 8

1,23 1,04 1,63 0,76 1,17

Albumin/ Globulin

100 I 18 85 84 97

100 91 I 12 114 98

Glukose ( ~ der Kontrolle)

118 95 105 86 110

108 98 115 73 104

SGOT (IE)

23 17 18 15 22

19 16 19 17 12

SGPT (IE)

Die Mittelwerte sind yon sechs Tieren je Gruppe errechnet.

SGOT = Serum-Glutamat-Oxalacetat-Transaminase SGPT = Serum-Glutamat-Pyruvat-Transaminase I E = Internationale Einheiten

6,31 6,68 6,80 7,99 6,45

18,1 20,9 14,3 17,8 17,2

0 0,02 0,1 0,5 1,0

(%)

GesamtProtein (g/100 ml)

HarnstoffStickstoff (mg/100 ml)

UV-AbsorberKonzentration im Futter

Tabelle. 3. Serum-Analysen yon Ratten nach 90 tligiger VerJ~tterung yon 0 - 1 , 0 ~ UV-Absorber M O B

5,1 5,6 5,8 5,7 5,0

5,7 6,1 6,1 4,3 8.7

SGOT/ SGPT

z

t"

t"

4~ O~

'~

1,66 1,63 1,76 2,15'* 1,86

2,13 2,00 2,25 2,27 2,23

0,030 0,029 0,033 0,039** 0,034

0,043 0,040 0,045 0,043 0,041

Schilddrtise Herz

Lunge

0,79 0,76 0,80 0,70* 0,61"*

1,13 1,12 1,13 0,98* 0,85** 1,12 1,03 1,07 1,18 0,97*

1,45 1,55 1,48 1,40 1,14"

20,4 16,1 16,9 15,4" 10,7'*

20,6 19,7 21,1 16,2" 11,3'* 43 42 43 39* 34**

56 57 57 52 46** 61 57 58 65 54*

73 78 76 74 61

563 497 564 522 561

731 729 772 810 799

10,3 9,0 10,4 9,5 10,2

14,6 14,4 15,2 15,3 14,8

Leber

Relatives Organgewicht (~o des Gehims)

0,37 0,29 0,31 0,28* 0,19"*

0,41 0,39 0,42 0,31"* 0,21"*

Absolutes Organgewicht (g)

Thymus

Organgewicht

40 48 46 53 33*

50 64 53 52 40

0,72 0,86 0,85 0,86 0,59*

1,00 1,27 1,04 0,98 0,75*

Milz

93 91 96 90 89

128 127 138 128 130

1,71 1,65 1,78 1,62 1,60

2,57 2,50 2,70 2,41 2,41

Nieren

3,54 3,60 3,49 3,35 2,62**

2,72 2,63 2,98 2,49 2,23*

0,065 0,065 0,065 0,061 0,047**

0,055 0,052 0,059 0,047 0,041'*

Nebennieren

3,99 4,11 4,10 4,06 3,52

172 168 173 173 172

0,073 0,075 0,076 0,073 0,064*

3,44 3,33 3,41 3,28 3,19"

Ovarien/ Hoden

Die Mittelwerte sind von zehn Tieren je Gruppe errechnet. Die mit Sternchen bezeichneten Werte unterscheiden sich signifikant (t-Verfahren; P~tau, 1943) yon denjenigen der Kontrolltiere: *P < 0,05; **P < 0,0027.

0,77 0,72 0,78 0,70 0,60**

Weibchen 0 0,02 0,1 0,5 1,0

0,014 0,013 0,014 0,013 0,011'*

0,59 0,55 0,62 0,55 0,51"

1,83 1,81 1,85 1,81 1,81

Weibchen 0 0,02 0,1 0,5 1,0

0,012 0,011 0,012 0,010 0,009*

Hypophyse

M~nnchen 0 0,02 0,1 0,5 1,0

2,00 1,98 1,97 1,89 1,85

Gehirn

Mannchen 0 0,02 0,I 0,5 1,0

Geschlecht und UV-Absorber im Futter (%)

Tabelle 4. Absolute und relative Organgewichte yon Ratten nach 90tiigiger I/etfiitterung yon 0-1,0 °//o U V-Absorber M O B

o

t'rl

g.

<

t~ ~r~

8

O

O

48

H.-J. LEWEKENZ, G. LEWERENZ

und

R. PLASS

neutrophilen Zellen kam es zur Herausbildung einer Lymphozytose. Ausserdem wurde nach 6 Versuchswochen ein absoluter Anstieg der Leukozyten festgestellt. Die Untersuchung nach 12 Versuchswoehen ergab eine leichte Verminderung der Erythrozyten. Im Blutstatus der Mannchen traten keinerlei Ver~inderungen auf. Die am Versuchsende vorgenommenen Serumanalysen erbraehten keine signifikanten Unterschiede gegeniiber den Kontrolltieren (Tab. 3). Die Ermittlung der absoluten Organgewichte ergab wesentliche Differenzen zwischen den Kontroll- und Versuchstieren (Tab. 4). Als signifikant leichter stellten sich bei Mannchen und Weibchen der h6chsten Konzentration Hypophyse, Thymus, Herz, Lunge, Milz, Nebennieren und Gonaden heraus. Thymus und Herz hatten auch in der Gruppe mit 0,5 Absorber-Zusatz ein niedrigeres Gewicht. Eine Gewichtszunahme der SchilddriJse war bei den Weibchen der Dosisgruppe 0,5 ~ zu verzeichnen. Fiir die Errechnung der relativen Organgewichte wurde als Bezugswert das Gehirn gew~ihlt. Signifikant niedrigere Gewichte von Hypophyse, Thymus, Herz und Nebennieren ergaben sich auch dann bei M~innchen und Weibchen in den oben angegebenen Dosisgruppen. Ein erniedrigtes Gewicht von Lunge und Milz wurde nur bei den weiblichen Tieren vorgefunden. Ein relativ h6heres Gewicht wurde auch wieder bei der Schilddriise der Weibchen festgestellt (statistisch gesichert jedoch nur bei 0,5 ~o). Die Sektion aller am Versuchsende get6teten Tiere lieferte einen auff~illigen Befund an den Nieren von M~innchen und Weibchen der Gruppe mit 1 ~o Absorber-Zusatz. Die meist beiderseitig pathologisch ver~tnderten Nieren erschienen geschwollen und wiesen in der Mitte ihrer konvexen Kriimmung helle, aufgetriebene Partien auf. In einigen F~,llen wurden Anf~inge dieser Umbildungen an den Polen festgestellt. Diese Befunde wurden bei drei M~innchen und fiinf Weibchen erhoben. Zwei dieser Mannchen hatten ausserdem blutigen Blaseninhalt. Bei der mikroskopischen Befundung wurden alle Uberg~inge von einer beginnenden Degeneration bis zu einer schweren, fast vollstandigen Sch~idigung der Niere festgestellt. Bei normal ausgebildeten Glomeruli (z.T. nur leicht verdichtet) begannen die morphologischen Ver~inderungen an den Tubuli. Das Tubulusepithel war bis auf schmale S~iume abgebaut, gleichzeitig erschienen im Innern der Tubuli kugelf6rmige, hyaline Sekrettropfen. Mit fortschreitender Degeneration weiteten sich die Lumen der Kan~lchen und traten durch Zerreissen der Epithelien miteinander in Verbindung. So erfolgte eine blasige Entartung der Tubuli (Abb. 2), die sich fiber das Mark bis in die Papille fortsetzte. Danach kam es zur Wucherung des interstitiellen Gewebes und zur Infiltration von Leukozyten. Diese pathologischen Ver~tnderungen fanden sich in verschieden fortgeschrittenem Stadium bei allen (acht) Weibchen und fiinf von sechs M~innchen der hfchsten Dosisgruppe. Anf/inge einer Degeneration zeigten vier Weibchen der Gruppe mit 0,5 ~o Absorber-Zusatz. Alle anderen mikroskopisch untersuchten Organpr~iparate waren ohne Befund. DISKUSSION Die Untersuchungen der Toxizitat des UV-Absorbers MOB (2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon) haben gezeigt, dass die Substanz bei einmaliger oraler Verabreichung an Ratten praktisch ungiftig ist. Die Verabfolgung einer einmaligen Dosis von 12,8 g/kg KSrpergewicht fiihrte zu keinen Todesf~illen und rief keine Symptome hervor. Die aus der Literatur fiber die akute Toxizit~it entnommenen Daten variieren stark. So ermittelte Homrowski (1968) fiir Ratten mit dieser Substanz (als Suspension in Oliven61) eine LDso yon 7,4 g/kg, w~ihrend Gantz u. Roberts (1960) die LDso gr6sser als 10,0 g/kg angeben.

(a)

(b) Aon. 2. Niere einer Ratte nach 90 t~igiger Verf/Jtterung des UV-Absorbers MOB in der Konzentration yon 1 ,~o; (a) mit beginnender Degeneration und (b) mit blasiger Entartung der Tubuli (degenerative Nephrose). Hfimalaun-Eosin - 120.

TOXIKOLOGIE DES UV-ABSORBERS MOB

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In jedem Fall kann jedoch der Grad der akuten Toxizit~it nach Spector (I 956) als 'praktisch ungiftig' festgelegt werden. Bei einer Verf~itterung des Absorbers fiber einen l~ingeren Zeitraum kam es in Abh~ngigkeit vonder Konzentration im Futter zu einer Reihe von pathologischen Ver~inderungen. Obwohl in der h6chsten Dosisgruppe die taglich aufgenommenen Substanzmengen im Durchschnitt weniger als die H~ilfte der akut verabreichten Dosis betrugen und die Tiere der n~ichstfolgenden Konzentration sogar nur durchschnittlich 2 g/kg K6rpergewicht aufnahmen (Tab. 1), blieben Mannchen und Weibchen in ihrem Wachstum weit zuriick. Eine geschlechtlich unterschiedliche Reaktion bei Verffitterung des UV-Absorbers wurde nach Auswertung des Blutstatus deutlich. W~ihrend sich bei den m~innlichenVersuchstieren keinerlei Unterschiede gegeniiber den Kontrollen ergaben, stellten sich bei den Weibchen der Gruppen mit 0,5 und 1 ~ Absorber-Zusatz signifikante Abweichungen heraus. Homrowski (I 968) fand in einem 3-Monate-Versuch an Ratten mit 2-Hydroxy-4-n-octoxybenzophenon, ebenfalls einem UV-Absorber, eine Depression der Wachstumsrate und quantitative Ver~inderungen im Blutstatus bei t~iglichen Dosen von 1,9 g/kg. Schwere pathologische Ver~inderungen wurden makroskopisch und mikroskopisch bei den Tieren mit der h6chsten Substanz-Konzentration an den Nieren beobachtet. Es handelte sich um Nierenschwellung und partielle Auflockerung und Verf~irbung der Rinde infolge einer Degeneration und blasigen Entartung der Tubuli, die nach Kettler (1965)als "degenerative Nephrose" bzw. "bevorzugte Tubulonephrose" anzusprechen ist. Diese Alterationen gingen nicht mit einer Zu- oder Abnahme des Nierengewebes einher, denn es erfolgte keine .Anderung des Organgewichts. Erste Anfange einer Degeneration fanden sich auch bei Nieren von Weibchen aus der Gruppe mit 0,5 ~o. In einem 90-Tage-Versuch mit 2-Hydroxy4-n-octoxybenzophenon registrierten Patel, Levinskas u. Shaffer (1968) eine Gewichtszunahme der Nieren bei M~innchen, die 1,8 ~o der Substanz bekommen hatten. Ausserdem berichten sie von Stoffwechseluntersuchungen fiber den Verbleib der Substanz und fanden etwa 9 0 ~ unvertindert in den Faeces, w~ihrend etwa I 0 ~ als Glucuronid-Konjugationsverbindung mit dem Urin ausgeschieden wurden. Ob m6glicherweise bei 2-Hydroxy-4methoxybenzophenon eine ~ihnliche Ausscheidungsform vorliegt, bedarfnoch der Kl~irung. Die erhobenen Befunde deuten jedoch darauf hin, dass ein Teil der Substanz in ver~inderter oder unver~inderter Form fiber den Harnapparat ausgeschieden wird. Ebenfalls in subchronischen Versuchen mit Ratten stellte Homrowski (1968) nach t~iglicher peroraler Verabreichung yon 1,9 g/kg 2,4-Dihydroxybenzophenon bzw. 2-Hydroxy4-n-octoxybenzophenon bei M~innchen und Weibchen Entziindungen des Nierenmarkes fest. Unsererseits wurde bei zwei M~innchen mit degenerativer Nephrose blutiger Urin gefunden. Die w~ihrend der 90 t~igigen Verf~itterung des UV-Absorbers MOB erhaltenen Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass eine Substanzkonzentration von 0,1 ~o in der Nahrung von Ratten ohne erkennbare Wirkungen vertragen wird ('no-effect level'). Bei einem durchschnittlichen Futterverbrauch yon 71 g (Trockenanteil 24 g) und einem durchschnittlichen K6rpergewicht von 244 g ergibt sich daraus eine unschadliche Tagesdosis von 0,33 g/kg K6rpergewicht Ratte. LITERATUR Gantz, G. M. & Roberts, S. M. (1960). Ultraviolet absorbers. In Encyclopedia of Chemical Technology. 2nd Suppl. Edited by R. E. Kirk and D. F. Othmer. p. 883. Interscience Publishers Inc., New York.

Homrowski, S. (1968). Badania toksyczno~cisubstancji pomocniczych stosowanych w krajowej produkcji tworzyw sztucznych. Roczn. palest. Zakl. Hig. 19, 179.

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H.-J. LEWERENZ, G. LEWERENZ u n d R. PLASS

Kettler, L.-H. (1965). Lehrbuch der speziellen Pathologie. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena. Patel, Y. M., Levinskas, G. J. & Shaffer, C. B. (1968). Toxicity and metabolism of 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone. Fd Cosmet. Toxicol. 6, 199. PS.tau, K. (1943). Zur statistischen Beurteilung von Messungsreihen. Biol. Zbl. 63, 152. Reitman, S. & Frankel, S. (1957). A colorimetric method for the determination of serum glutamic oxalacetic and glutamic pyruvic transaminases. Am. J. clin. Path. 28, 56. Richterich, R. (1965). Klinische Chemie. S. Karger, Basel/New York. Spector, W. S. (1956). Acute toxicities of solids, liquids and gases to laboratory animals. Handbook of Toxicology VoL L W. B. Saunders Co., Philadelphia, London. Uhde, W.-J., Woggon, H., Zydek, G. u. K6hler, U. (1969). Beitrag zur Priifung von Bedarfsgegenst~inden aus Plasten. Dt. LebensmittRdsch. 65, 271.

Acute and subacute toxicity studies of the U V absorber M O B in rats Abstract Toxicity studies on the UV absorber 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone were carried out in rats. The acute oral LDso was greater than 12"8 g/kg body weight. During the feeding of the UV absorber in concentrations of 0 (control), 0.02, 0-1, 0"5 and 1% in the feed for 90-days, growth depression occurred in both males and females on the two highest dosage levels. Females fed 0.5 or 1% for 6 wk showed a lowered haemoglobin level and leucocytosis, with an increase in lymphocytes and decrease in neutrophils. After 12 wk, anaemia and lymphocytosis with a reduction in granulocytes were established. The relative weights of the hypophysis, thymus, heart and adrenals were reduced in both sexes by absorber supplements of 1 Y. or 0"5 and 1%. In females given 1 Y. in the feed, the relative lung and spleen weights were also lowered. Females fed the 0-5 %%olevel showed an increase in the relative weight of the thyroid. In the kidneys of both sexes given the 1 Yoabsorber supplement, a"degenerative nephrosis" was evident both macro- and microscopically. The first stages of kidney degeneration were found also in females of the 0"5 y. group. In the 90-day subacute test, an absorber content of0-1% in the feed was established as the noeffect level. This corresponds to an acceptable daily dose of 0.33 g/kg body weight for the rat.

Etude de ia toxicit~ aigu~ et subaigui~ de l'absorbeur de rayons UV M O B chez le rat R~sum6----On a ~tudi6 sur des rats la toxicit6 du 2-hydroxy--4-m6thoxybenzoph6none, absorbeur de rayons UV. La DLso orale aigu~ 6tait sup~rieure h 12,8 g/kg de poids vif. Les animaux ont re~u l'absorbeur de rayons UV h raison de 0 (t~moins), 0,02, 0,1, 0,5 et I Yo du r6gime pendant 90 jours. U n ralentissement de la croissance a 6t6 constat6 chez les animaux, m~les et femelles, quirecevaient les deux plus fortes doses. Des femelles qui avaient requ 0,5 ou 1% du produit pendant 6 semaines ont pr6sent~ une baisse du taux d'h6moglobine et une leucocytose, avec une augmentation des lymphocytes et une diminution des neutrophiles. De l'an~mie et de la lymphocytose avec une diminution des granulocytes ont 6t6 constat6es apr~s 12 semaines. Les poids relatifs de rhypophyse, du thymus, du coeur et des glandes surr6nales ont diminu6 chez les deux sexes sous l'effet de suppl6ments d'absorbeur de I ou 0,5 et 1% respectivement. Les poids relatifs des poumons et de la rate ont aussi diminu6 chez des femelles soumises au r6gime b. 1%. Une augmentation du poids relatif de la thyroide a 6t6 constat~e chez des femelles qui avaient requ la dose h 0,5 %. Les reins des animaux des deux sexes soumis au r6gime h 1% pr6sentaient des sympt6mes macroscopiques et microscopiques ~vidents de"n~phrose d~g~n~rative". Les premiers stades de dgggn6rescence des reins ont 6t6 observ6s aussi chez des femelles du groupe/l 0,5 %. L'essai de 90 jours entrepris pour dgterminer la toxicit6 subaigu6 a permis de situer le seuil d'indiff6rence b. 0,1% du r6gime. Ceci correspond, pour le rat, b. une dose tol6rable de 0,33 g/ kg/jour.