Abkürzung: NWG: Nachweisgrenze
Standard Article
2,4,6-Trinitrotoluol (und Isomeren in technischen Gemischen) [BAT Value Documentation in German language, 2009]
Documentations and Methods
Published Online: 31 JAN 2012
DOI: 10.1002/3527600418.bb11896d0016
Copyright © 2002 by Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. All rights reserved.
Book Title

The MAK Collection for Occupational Health and Safety
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How to Cite
Kraus, T. and Letzel, S. 2012. 2,4,6-Trinitrotoluol (und Isomeren in technischen Gemischen) [BAT Value Documentation in German language, 2009]. The MAK Collection for Occupational Health and Safety. 1–10.
Publication History
- Published Online: 31 JAN 2012
- Abstract
- Article
- Tables
- References
| [118-96-7] | |
| BAR (2008) | <1 µg 4-Amino-2,6-dinitrotoluol/L Urin <4 µg 2-Amino-4,6-dinitrotoluo/L Urin Probenahmezeitpunkt: Expositionsende bzw. Schichtende |
| Veröffentlichungen in der MAK- und BAT- Werte-Liste: | |
| 2008 | Festlegung eines BAR (s.o.) |
| MAK-Wert (2008) | - |
| Spitzenbegrenzung | |
| Hautresorption (1958) | H |
| Sensibilisierende Wirkung (2008) | Sh |
| Krebserzeugende Wirkung (2008) | Kategorie 2 |
| Fruchtschädigende Wirkung | - |
| Keimzellmutagene Wirkung (2008) | Kategorie 3 B |
| Synonyma | 2,4,6-Trinitro-1-methylbenzol 2,4,6-TNT Trotyl Triton Tolit Tritol Tutol Trilit |
| Formel | C7H5N3O6 ![]() |
| Molmasse | 227,1 g/mol |
| Schmelzpunkt | 81°C |
| Siedepunkt | 240°C (Zündtemperatur) |
1 2,4,6-Trinitrotoluol (und Isomeren in technischen Gemischen)
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- 2,4,6-Trinitrotoluol (und Isomeren in technischen Gemischen)
- Metabolismus und Toxikokinetik
- Kritische Toxizität
- Belastung und Beanspruchung
- Auswahl der Indikatoren
- Untersuchungsrmethoden
- Hintergrundbelastung
- Evaluierung
- Interpretation
- Literatur
| BAR (2008) | <1 µg 4-Amino-2,6-dinitrotoluol/L Urin <4 µg 2-Amino-4,6-dinitrotoluo/L Urin Probenahmezeitpunkt: Expositionsende bzw. Schichtende |
| Synonyma | 2,4,6-Trinitro-1-methylbenzol 2,4,6-TNT Trotyl Triton Tolit Tritol Tutol Trilit |
| CAS-Nr. | 118-96-7 |
| Formel | C7H5N3O6 ![]() |
| Molmasse | 227,1 g/mol |
| Schmelzpunkt | 81°C |
| Siedepunkt | 240°C (Zündtemperatur) |
| MAK-Wert (2008) | - |
| Hautresorption (1958) | H |
| Krebserzeugende Wirkung (2008) | Kategorie 2 |
Trinitrotoluole (TNT) werden allein oder im Gemisch mit anderen Explosivstoffen in gewerblichen und militärischen Sprengladungen verwendet.
Bezüglich detaillierter Informationen zu Aufnahme, Verteilung, Metabolismus, Ausscheidung, toxischer und kanzerogener Effekte von 2,4,6-Trinitrotoluol wird auf die MAK-Begründung verwiesen (Greim 2008). Die wissenschaftliche Datenlage ist zudem in einer Übersichtsarbeit von Bolt et al. 2006 zusammengefasst.
2 Metabolismus und Toxikokinetik
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- Evaluierung
- Interpretation
- Literatur
2,4,6-Trinitrotoluol wird gut über die Haut, die Atemwege und den Verdauungstrakt in den Körper aufgenommen und dort u.a. durch Nitroreduktasen der Leber zu den beiden Hauptmetaboliten 2-Amino-4,6-dinitrotoluol (2-Amino-4,6-DNT) und 4-Amino-2,6-dinitrotoluol (4-Amino-2,6-DNT) metabolisiert. Das resorbierte 2,4,6-Trinitrotoluol bzw. seine Metaboliten werden hauptsächlich über den Urin ausgeschieden. In allen Untersuchungen ist 4-Amino-2,6-dinitrotoluol der Hauptmetabolit, gefolgt von 2-Amino-4,6-dinitrotoluol. In geringeren Konzentrationen wurden im Urin von Arbeitern auch unverändertes 2,4,6-Trinitrotoluol, 2,6-Diamino-4-nitrotoluol und 2,4-Diamino-6-nitrotoluol ausgeschieden (Bolt et al. 2006; Greim 2008; IARC 1996).
3 Kritische Toxizität
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- Evaluierung
- Interpretation
- Literatur
Mit 2,4,6-Trinitrotoluol werden dosisabhängig Irritationen der Haut und Schleimhäute, Leberfunktionsstörungen, Methämoglobinämie und aplastische Anämie sowie Verfärbungen von Haut und Haaren beobachtet. Darüber hinaus liegen Beobachtungen über hämolytische Anämien bei 2,4,6-Trinitrotoluol-exponierten Personen mit einem Glukose-6-Phosphat-dehydrogenase-Mangel vor. Des Weiteren wurden in einzelnen Studien nach Trinitrotoluol-Exposition gehäuft u.a. Katarakte der Augen (Greim 2008; Henschler 1988; Liu et al. 1995a; Zhu et al. 2002) und Veränderungen des männlichen Samens und Störungen von sexuellen Funktionen (Liu et al. 1995b) beobachtet.
4 Belastung und Beanspruchung
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- Interpretation
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4.1 Beziehung zwischen äußerer und interner Belastung
Nach beruflicher 2,4,6-Trinitrotoluol-Exposition wurden in mehreren Studien die beiden Hauptmetaboliten 4-Amino-2,6-dinitrotoluol und 2-Amino-4,6-dinitrotoluol gemessen (s. Tabelle 1).
| Luft | Urin | Literatur | |
|---|---|---|---|
| 2,4,6-TNT (mg/m3) | 4-Amino-2,6-DNT (µg/L)* | 2-Amino-4,6-DNT (µg/L)* | |
| |||
| <0,01–2,53 | 9700 ± 7900 (Mittel ± SD) 100–44 000 (Bereich) | Woollen et al. 1986 | |
| ∼0,5 | 45 µg/g Kreatinin (Mittelwert) 10 µg/g Kreatinin (Median) <NWG−380 µg/g Kreatinin (Bereich) | 10 µg/g Kreatinin (Mittelwert) 2 µg/g Kreatinin (Median) <NWG−110 µg/g Kreatinin (Bereich) | Ahlborg et al. 1988 |
| 0,18–0,49 (Gesamtstaub) | 1.Tag: 730 (Mittelwert) <100–2340 (Bereich) 4.Tag: 5960 (Mittel) 1200–16 800 (Bereich) | 1.Tag: 190 (Mittelwert) <100–780 (Bereich) 4.Tag: 1480 (Mittel) 100–4470 (Bereich) | Coombs und Schillack 1998 |
| 0,01–1** | 143–16 832 (Bereich) | 24–5787 (Bereich) | Bader et al. 1998 |
| <NWG-3,25 | 231 (Median) <NWG-6693 (Bereich) | 23 (Median) <NWG-1464 (Bereich) | Letzel et al. 2003 |
Eine Korrelation zwischen äußerer Exposition an 2,4,6-Trinitrotoluol und der inneren Belastung mit den Metaboliten ist aus diesen Daten nicht ableitbar.
4.2 Beziehung zwischen innerer Belastung und Beanspruchung
Eine Studie an 82 Arbeitern, die an der Entsorgung von Rüstungsaltlasten in Deutschland beteiligt waren und von denen 51 Arbeiter regelmäßig (bis zu 3,25 mg/m3), 19 gelegentlich und 12 nicht gegen 2,4,6-Trinitrotoluol oder 2,4-Dinitrotoluol (bis zu 0,02 mg/m3) exponiert worden waren, ergab bei den regelmäßig exponierten Arbeitern maximale 4-Amino-2,6-dinitrotoluol- und 2-Amino-4,6-dinitrotoluol-Konzentrationen im Urin von 6693 µg/L bzw. von 1464 µg/L (s. Tabelle 1 und 2; Letzel et al. 2003).
| Metaboliten | 2,4,6-TNT-Exposition | ||
|---|---|---|---|
| keine (n=12) | gelegentlich (n=19) | regelmäßig (n=51) | |
| |||
| 2-Amino-4,6-DNT | |||
| Median (µg/L) Bereich (µg/L) Anzahl an Proben über NWG | <4 (NWG) <4 n=0 | <4 <4 n=0 | 23,0 <4–1464,0 n=35 |
| 4-Amino-2,6-DNT | |||
| Median (µg/L) Bereich (µg/L) | <1 (NWG) <1 | <1 <1–44,0 | 231,0 <1–6693,0 |
| Anzahl an Proben über NWG | n=0 | n=9 | n=47 |
Bei den regelmäßig exponierten Arbeitern traten signifikant vermehrt Symptome wie bitterer Geschmack, brennende Augen, Verfärbungen von Haut und Haaren und in den klinisch-chemischen sowie hämatologischen Untersuchungen ein signifikanter Anstieg der Laktatdehydrogenase im Serum auf (p< 0,05). Ähnliche Beschwerden wurden von den nicht oder nur unregelmäßig exponierten Personen nur in Einzelfällen geschildert (Letzel et al. 1997, 2003).
In der gleichen Studie ergab sich eine signifikante Erhöhung hinsichtlich chromosomaler Aberrationen mittels CISS-Analyse (p< 0,01) bzw. konventioneller Methode (p< 0,05) für die Personen, die eine hohe innere Belastung von mehr als 800 µg 4-Amino-2,6-dinitrotoluol/L aufwiesen, im Vergleich zu denen der Kontrollen und der Personen, die eine niedrige innere Belastung von weniger als 355 µg 4-Amino-2,6-dinitrotoluol/L aufwiesen (Letzel et al. 1997).
In einer Studie an 50 Arbeitern, die 2,4,6-Trinitrotoluol in Konzentrationen von bis zu 0,5 mg/m3 (Gruppe A und B), 0,3 mg/m3 (Gruppe C), 0,2 mg/m3 (Gruppe D) bzw. bis zu 0,1 mg/m3 (Gruppe E) ausgesetzt waren, war eine Korrelation zwischen der Mutagenität im Urin (Ames-Test) und der Konzentration an 2,4,6-Trinitrotoluol oder seinen Metaboliten statistisch signifikant nur für 4-Amino-2,6-dinitrotoluol. Die Konzentrationen dieses Metaboliten lagen im Median bei 5,84 µmol/mol Kreatinin (10 µg/g Kreatinin) und in einem Bereich von bis zu 218,14 µmol/mol Kreatinin (380 µg/g Kreatinin). Nach Angaben der Autoren war die Erhöhung der Revertantenzahl in TA98 mit dem Urin der Arbeiter aus Gruppe A und B, die mediane 4-Amino-2, 6-dinitrotoluol-Konzentrationen von 51 bzw. 71,9 µmol/mol Kreatinin aufwiesen, statistisch signifikant. Eine deutliche Erhöhung der Revertantenzahl zeigte sich aber auch mit dem Urin der Arbeiter von Gruppe C mit 4-Amino-2,6-dinitrotoluol-Konzentrationen von 38,6 µmol/mol Kreatinin (entsprechend 67 µg/g Kreatinin bzw. ca. 80 µg/L Urin unter Annahme von 1,2 g Kreatinin/L Urin) (Tabelle 3; Ahlborg et al. 1988).
| Gruppe | Konzentration im Urin (µmol/mol Kreatinin) | Genotoxizität (Revertanten/mmol Kreatinin) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4-Amino-2,6-DNT | 2-Amino-4,6-DNT | TA98 | TA98NR | |||||
| Median | Bereich | Median | Bereich | Median | Bereich | Median | Bereich | |
| ||||||||
| A | 51,0 | 10,9–55,7 | 7,5 | 0,2–8,7 | 1040* | 80–2720 | 140 | 0–260 |
| B | 71,9 | 22,5–218 | 24,4 | 2,2–65,3 | 880* | 0–3040 | 560 | 120–800 |
| C | 38,6 | 9,1–68,2 | 8,5 | 1,1–16,0 | 160 | 140–180 | 120 | 80–160 |
| D | 5,6 | 3,2–6,8 | 1,3 | 0,5–4,4 | 20 | 0–100 | 110 | 100–160 |
| E | 1,2 | 0–72,2 | 0,7 | 0–24,4 | 30 | 0–440 | 140 | 0–300 |
| F | 2,2 | 1,5–6,2 | 0,7 | 0,7–2,4 | 10 | 0–160 | 90 | 0–800 |
| G | 3,6 | 1,0–9,1 | 2,0 | 0,6–2,0 | 20 | 0–80 | 0 | 0–100 |
| nicht exp. | 4,5 | 1,1–41,2 | 0,9 | 0–4,7 | 30 | 0–60 | 0 | 0–400 |
Katarakte fanden sich bei 2,4,6-Trinitrotoluol-exponierten Arbeitern, die TNT-Hämoglobin (Hb)-Addukt-Konzentrationen von mehr als 140 ng/mg Hb aufwiesen. Eine TNT-Hb-Addukt-Konzentration von 115 ng/g Hb entsprach dabei einer inhalativ und dermal aufgenommenen Menge an 2,4,6-Trinitrotoluol von 70 mg. Bei TNT-Hb-Addukt-Konzentrationen von mehr als 1600 ng/g Hb wiesen alle Arbeiter Katarakte auf (Liu et al. 1995a).
Bei Arbeitern, die im Median 4-Amino-2,6-DNT-Hb-Addukt-Konzentrationen von 59 ng/g Hb aufwiesen, waren die Odds Ratios (OR) für Hepatomegalie mit 7,6 (95% Konfindenzintervall (KI) 1,3–43,7), für Katarakte mit einem OR von 6,4 (95% KI 1,4–29,6) und für Splenomegalie mit einem OR von 9,6 (95% KI 1,1–85,3) signifikant erhöht (Sabbioni et al. 2005).
Bei 2,4,6-Trinitrotoluol-exponierten Arbeitern, die im Urin Konzentrationen an 4-Amino-2,6-dinitrotoluol von 2380 µg/L aufwiesen, wurden Linsentrübungen beobachtet, wogegen bei Arbeitern, die 1440 µg/L aufwiesen, keine Linsentrübungen zu verzeichnen waren. Der Schweregrad der Linsentrübungen nahm mit zunehmender Metaboliten-Konzentration im Urin zu (Zhu et al. 2002).
Sabbioni und Rumler 2007 untersuchten gegenüber 2,4,6-Trinitrotoluol exponierte und nichtexponierte Arbeiter, die im Rahmen von Reinigungsarbeiten in der Munitionsentsorgung arbeiteten, sowie eine Kontrollgruppe von Arbeitern, die nicht in der Munitionsentsorgung beschäftigt waren. Dabei wurden Hb-Addukte und Urinmetaboliten des 2,4,6-Trinitrotoluols bestimmt. Hb-Addukte des 4-Amino-2, 6-dinitrotoluols wurden bei 23% der exponierten und 6% der nichtexponierten Arbeiter nachgewiesen. Hb-Addukte des 2-Amino-4,6-dinitrotoluols wurden nicht nachgewiesen. Der Urinmetabolit 4-Amino-2,6-dinitrotoluol wurde bei 50% der exponierten und 23% der nichtexponierten Arbeiter, der Urinmetabolit 2-Amino-4, 6-dinitrotoluol bei 18% der exponierten und 2% der nichtexponierten Arbeiter nachgewiesen. Die Hb-Adduktspiegel des 4-Amino-2,6-dinitrotoluols und die Spiegel der Urinmetaboliten 2-Amino-4,6-dinitrotoluol und 4-Amino-2,6-dinitrotoluol waren in der Gruppe der exponierten signifikant höher als in der Gruppe der nichtexponierten Arbeiter. Die Addukt- und Urinmetabolitenspiegel in der Kontrollgruppe lagen unterhalb der Nachweisgrenze. Erythrozytenzahlen, Hämoglobin, Kreatinin, GPT und Lymphozytenzahlen waren bei exponierten im Vergleich zu nichtexponierten Personen signifikant niedriger. Harnstoffkonzentrationen und Retikulozytenzahlen im Blut waren bei exponierten Personen signifikant höher im Vergleich zur Kontrollgruppe. Exponierte Personen berichteten über Kopfschmerzen (26%), Schleimhautirritationen (16%), krankheitsbedingte Ausfallzeiten (18%), Abgeschlagenheit (8%), Angst (6%), Atemnot (3%), Übelkeit (5%) und allergische Reaktionen (8%). In der Gruppe der nichtexponierten Arbeiter fiel lediglich ein Arbeiter krankheitsbedingt aus. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied in Bezug auf die im Blut gemessenen Parameter zwischen Personen mit bzw. ohne Nachweis von 4-Amino-2,6-dinitrotoluol im Urin. Auch hinsichtlich der Beschwerdebilder (Kopfschmerzen, Schleimhautirritationen, krankheitsbedingte Ausfallzeiten, Abgeschlagenheit, Angst, Atemnot und allergische Reaktionen) zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen Personen mit bzw. ohne Nachweis von 4-Amino-2,6-dinitrotoluol im Urin. Die Autoren kommen auf Grund der Ergebnisse der Studie zu dem Schluss, dass die Veränderungen der Blutparameter und die gesundheitlichen Beschwerden stärker durch andere Faktoren als durch die Exposition gegenüber 2,4,6-Trinitrotoluol beeinflusst werden.
5 Auswahl der Indikatoren
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- Metabolismus und Toxikokinetik
- Kritische Toxizität
- Belastung und Beanspruchung
- Auswahl der Indikatoren
- Untersuchungsrmethoden
- Hintergrundbelastung
- Evaluierung
- Interpretation
- Literatur
Die Hauptmetaboliten 4-Amino-2,6-dinitrotoluol und 2-Amino-4,6-dinitrotoluol werden mit dem Urin ausgeschieden. In geringeren Konzentrationen finden sich im Urin auch unverändertes 2,4,6-Trinitrotoluol, 2,6-Diamino-4-nitrotoluol und 2,4-Diamino-6-nitrotoluol (Bolt et al. 2006; IARC 1996).
Hämoglobin-Addukte von 2,4,6-Trinitrotoluol, 4-Amino-2,6-dinitrotoluol und 2-Amino-4,6-dinitrotoluol und deren Metaboliten werden herangezogen, um die innere Belastung zu erfassen (Ewers et al. 2000; Hagmann et al. 2004; Jones et al. 2005; Liu et al. 1995a; Neumann et al. 1995; Sabbioni et al. 1996, 2005, 2006). Es konnte gezeigt werden, dass die Hb-Addukt-Konzentration gut mit der externen 2,4,6-Trinitrotoluol-Belastung (Liu et al. 1995a) und mit der Ausscheidung der beiden Hauptmetaboliten im Urin korreliert (Sabbioni et al. 1996). So fanden sich z. B. bei Arbeitern, die inhalativ und dermal über 8 Stunden 355 mg 2,4,6-Trinitrotoluol aufnahmen, Hb-Addukte mit 2,4,6-Trinitrotoluol von 1106 ng/g Hb (Liu et al. 1995a), mit 4-Amino-2,6-dinitrotoluol von 174 ng/g Hb und mit 2-Amino-4,6-dinitrotoluol von 7,3 ng/g Hb (Sabbioni et al. 1996).
Die Analyse von 4-Amino-2,6-dinitrotoluol und 2-Amino-2,6-dinitrotoluol im Urin ist im Vergleich zur Hb-Adduktbestimmung besser praktikabel und methodisch weniger anspruchsvoll. Die Ausscheidung der beiden Hauptmetaboliten 4-Amino-2,6-dinitrotoluol und 2-Amino-4,6-dinitrotoluol im Urin ist daher für eine Erfassung der inneren Belastung am besten geeignet (Bolt et al. 2006).
6 Untersuchungsrmethoden
7 Hintergrundbelastung
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- Interpretation
- Literatur
Ahlborg et al. (1988) führten Messungen bei 7 nichtexponierten Arbeitnehmern durch und fanden keine messbare Hintergrundbelastung mit den beiden Hauptmetaboliten des 2,4,6-Trinitrotoluols. Eine analytische Nachweisgrenze wird in der für die Methodenbeschreibung zitierten Arbeit nicht angegeben (Almog et al. 1983).
In einer Studie in einem Betrieb der Rüstungsaltlastenentsorgung wurden in der Kontrollgruppe ohne Exposition keine Konzentrationen der beiden Hauptmetaboliten über der Nachweisgrenze gemessen, während bei gelegentlicher bzw. regelmäßiger Exposition für 2-Amino-4,6-dinitrotoluol in 0% bzw. 69% und für 4-Amino-2, 6-dinitrotoluol in 47% bzw. 92% der Arbeiter Konzentrationen über der Nachweisgrenze festgestellt werden konnten (Letzel et al. 2003; s. auch Tabelle 2).
8 Evaluierung
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- Interpretation
- Literatur
Eine Korrelation zwischen äußerer Exposition gegenüber 2,4,6-Trinitrotoluol und der inneren Belastung mit den Metaboliten 2-Amino-4,6-dinitrotoluol oder 4-Amino-2, 6-dinitrotoluol im Urin ist aus den vorliegenden Daten nicht ableitbar. Die vorliegenden Daten zu den Hämoglobin-Addukten sind ebenfalls nicht ausreichend. Eine EKA-Korrelation kann daher nicht aufgestellt werden.
Auf der Basis der derzeitigen analytischen Nachweisgrenze wird ein Biologischer Arbeitsstoff-Referenzwert (BAR) für die erwachsene, nicht exponierte Allgemeinbevölkerung von
<1 µg 4-Amino-2,6-dinitrotoluol/L Urin
<4 µg 2-Amino-4,6-dinitrotoluol/L Urin
und damit unterhalb der Nachweisgrenze festgelegt.
9 Interpretation
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- Hintergrundbelastung
- Evaluierung
- Interpretation
- Literatur
Ein Biomonitoring sollte zur Objektivierung der Expositionsintensität durchgeführt werden.
Der Urin von 2,4,6-Trinitrotoluol-exponierten Arbeitern, der mediane Konzentrationen an 4-Amino-2,6-dinitrotoluol von 38,6 µmol/mol Kreatinin (67 µg/g Kreatinin bzw. ca. 80 µg/L Urin unter Annahme von 1,2 g Kreatinin/L Urin) und darüber aufwies, war im Ames-Test in vitro mutagen (Ahlborg et al. 1988). Arbeiter, die Ausscheidungen von 800 µg 4-Amino-2,6-dinitrotoluol/L aufwiesen, ließen Chromosomenaberrationen in peripheren Lymphozyten erkennen (Letzel et al. 1997). Bei Arbeitern, die 4-Amino-2,6-dinitrotoluol im Urin in Konzentrationen von 2380 µg/L aufwiesen, wurden Linsentrübungen beobachtet (Zhu et al. 2002).
Literatur
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- Belastung und Beanspruchung
- Auswahl der Indikatoren
- Untersuchungsrmethoden
- Hintergrundbelastung
- Evaluierung
- Interpretation
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