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Analysen in biologischem Material

Arbeitsgruppe der Ständigen Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe

Diese Arbeitsgruppe erarbeitet, prüft und publiziert analytische Verfahren, mit denen gesundheitsschädliche Arbeitsstoffe, deren Metaboliten oder charakteristische Parameter des Intermediärstoffwechsels in humanbiologischen Materialien bestimmt werden können. Die Quantifizierung dieser Substanzen bzw. Parameter ist die Basis des in der Arbeitsmedizin und Umweltmedizin als „Biomonitoring“ oder „Humanbiomonitoring“ bezeichneten Verfahrens zur Früherkennung möglicher Gesundheitsrisiken. Aufgrund seiner Bedeutung für die Individualprävention ist das Biomonitoring unter anderem auch in den betreffenden Verordnungen des Gesetzgebers verankert.

Leiter der Arbeitsgruppe

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Göen

Wiss. Sekretariat

Team E-Mail dfg-aibm@fau.de

Dr. rer. nat. Elisabeth Eckert

Dr. rer. nat. Anja Schäferhenrich

Sekretariat

Team E-Mail dfg-aibm@fau.de

Karin H. A. Zarrabi

Die 1955 gegründete Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (MAK-Kommission) hat – entsprechend ihrem Mandat [1]am 10. Oktober 1969 die Bildung einer Arbeitsgruppe „Analytische Chemie” beschlossen und diese mit der Zusammenstellung bzw. Bereitstellung von geeigneten Messverfahren zur Überprüfung der Einhaltung von Grenz- und Beurteilungswerten von Gefahrstoffen am Arbeitsplatz beauftragt. Dazu gehörten Messverfahren zur Bestimmung von luftgetragenen Stoffen sowie solche zur Analyse von Arbeitsstoffen und deren Metaboliten in biologischem Material. Die Arbeitsgruppe „Analytische Chemie“ wurde im Jahr 1972 in die beiden Arbeitskreise „Luftanalysen“ und „Analysen in biologischem Material“ unterteilt, die bis zum Jahr 2009 bestanden.

Im Jahre 2009 wurden die beiden Arbeitskreise in eigenständige Arbeitsgruppen umgewandelt:

  • Arbeitsgruppe „Luftanalysen
  • Arbeitsgruppe „Analysen in biologischem Material

Die Arbeitsgruppe „Analysen in biologischem Material“ trifft sich zweimal jährlich, um über die Weiter- bzw. Neuentwicklung von Analyseverfahren zu beraten.

Die Arbeitsgruppe „Analysen in biologischem Material“ entwickelt und prüft Analyseverfahren zur Bestimmung von Arbeitsstoffen und deren Metaboliten in biologischem Material. Die Verfahren dienen dem Ziel, die Einhaltung von Beurteilungswerten in biologischem Material, die für Gefahrstoffe am Arbeitsplatz aufgestellt wurden (BAT, EKA, BLW, BAR), zu überprüfen, um die Gesundheit von Beschäftigten an ihren Arbeitsplätzen zu gewährleisten. Dazu werden validierte Analyseverfahren benötigt, die eine zuverlässige Aussage zur Belastungshöhe innerhalb vorgegebener Fehlergrenzen ermöglichen.

Neben der Bereitstellung zuverlässiger Human-Biomonitoring-Verfahren für die arbeitsmedizinische Praxis ist die Prüfung und Bewertung der Verfahren von zentraler Bedeutung für die Beurteilung arbeitsmedizinischer Studien, die zur Festsetzung von MAK- und BAT-Werten herangezogen werden.

Darüber hinaus erarbeitet die Arbeitsgruppe „Analysen in biologischem Material“ Grundlagenpapiere, in denen für ihr Arbeitsgebiet wichtige Aspekte dargestellt und diskutiert werden, wie z. B. die Eignung einzelner Analysentechniken für das Human-Biomonitoring, neue Entwicklungen in der instrumentellen Analytik, die Eignung alternativer Matrizes für das Human-Biomonitoring oder Aspekte der Methodenvalidierung.

Die Arbeitsgruppe besteht aus Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Praxis, die über die notwendige Erfahrung in der Entwicklung und Validierung von Human-Biomonitoring-Verfahren verfügen und in der Lage sind, analytische Verfahren in ihren Laboratorien zu entwickeln, nachzustellen und unabhängig zu prüfen. Sie arbeiten ehrenamtlich als Mitglieder oder Gäste der Senatskommission in der Arbeitsgruppe.

Das Selbstverständnis der Zusammenarbeit in der Ständigen Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe und ihren Arbeitsgruppen ist in einem Kodex schriftlich festgehalten und wird von den in der Arbeitsgruppe mitarbeitenden Expertinnen und Experten durch Unterschrift bestätigt.

Um die Unabhängigkeit aller beteiligten Personen sicherzustellen, werden alle Mitglieder und Gäste der Senatskommission aufgefordert, vor den Sitzungen der Arbeitsgruppe mitzuteilen, ob zu einzelnen Tagesordnungspunkten Interessenkonflikte bestehen. Eine entsprechende Erklärung zum Umgang mit Interessenkonflikten wird von jedem Mitglied und Gast vor jeder Sitzung ausgefüllt und unterschrieben. Eventuell vorhandene Interessenkonflikte werden zu Beginn der Sitzung offengelegt, diskutiert und protokolliert.

Der fachliche Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist die Entwicklung und Prüfung von Analyseverfahren zur Bestimmung von gesundheitsschädlichen Arbeitsstoffen und deren Metaboliten, die zuvor hinsichtlich ihres Gefährdungspotentials bewertet wurden und ggf. über einen Beurteilungswert in biologischem Material (BAT, EKA, BLW, BAR) verfügen. Die Auswahl neuer Parameter, für die Analyseverfahren entwickelt werden sollen, erfolgt unter Beteiligung der Arbeitsgruppe in enger Abstimmung der Arbeitsgruppenleitung mit der Arbeitsgruppe „Aufstellung von Grenzwerten in biologischem Material“ der Senatskommission. Für die neuen Parameter wird nach geeigneten Analyseverfahren recherchiert und angefragt, ob an der Arbeitsgruppe Beteiligte bereits über ein entsprechendes Verfahren verfügen. Sind geeignete Analyseverfahren nicht vorhanden, so werden sie von der Gruppe bzw. den Teilnehmenden erarbeitet. Darüber hinaus sind die mitarbeitenden Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Praxis eingeladen, in ihren Laboratorien entwickelte Analyseverfahren oder einzelne Methoden in die Arbeitsgruppe einzubringen. Diese Verfahren und Methoden müssen grundsätzlich geeignet sein, die für die Arbeitsplatzüberwachung relevanten Analytkonzentrationen zuverlässig zu erfassen. Sofern die Verfahren es erlauben, Hintergrundbelastungen der Allgemeinbevölkerung zuverlässig zu erfassen, sind sie über den Arbeitsschutz hinaus auch für den umweltmedizinischen Bereich zum Schutz der Allgemeinbevölkerung anwendbar.

Ein neu entwickeltes Analyseverfahren wird der Arbeitsgruppe vom Einreichenden vorgestellt und umfassend diskutiert. Aus den Reihen der Arbeitsgruppe wird anschließend mindestens eine Prüferin bzw. ein Prüfer benannt, die bzw. der das vollständige Verfahren in ihrem bzw. seinem Labor nachstellt. Dieser Modus der Verfahrenserarbeitung durch erfahrene Analytikerinnen und Analytiker und die anschließende Prüfung gewährleistet, dass nur analytisch zuverlässige Verfahren publiziert werden. Erst die unabhängige Prüfung der Methode in einem externen Labor ermöglicht eine umfassende Diskussion und gibt gegebenenfalls Hinweise und Empfehlungen zur Optimierung.

Nach erfolgter Prüfung erstellt die Prüferin bzw. der Prüfer einen Bericht zur Eignung des Verfahrens. Erfüllt das Analyseverfahren alle erforderlichen Kriterien, so wird es von der Arbeitsgruppe verabschiedet und zur Veröffentlichung freigegeben. Das wissenschaftliche Sekretariat der Arbeitsgruppe verfasst eine konsolidierte Verfahrensbeschreibung (Standard Operating Procedure), die publiziert wird.

Die Arbeitsgruppenleitung informiert die Mitglieder und Gäste der Arbeitsgruppe „Analysen in biologischem Material“ regelmäßig in den Sitzungen der Arbeitsgruppe zum aktuellen Stand der Publikationen.

Der Verfahrensvorschrift liegt ein bestimmtes Aufbauschema zugrunde, das den im allgemeinen Kapitel „Zuverlässigkeitskriterien einer analytischen Methode“ gemachten Vorgaben entspricht. Zunächst wird in einer Kurzfassung das Prinzip des Verfahrens beschrieben. Es folgt eine tabellarische Auflistung der Kenndaten, z. B. der Präzision, der Wiederfindung, der Richtigkeit und der Bestimmungsgrenze. Daran schließt sich eine ausführliche Beschreibung des Gefahrstoffes hinsichtlich seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie seiner Verwendung und wirtschaftlichen Bedeutung an. Sofern vorhanden, werden auch Informationen zu Metabolismus und Ausscheidungskinetik sowie Beurteilungswerte in biologischem Material aufgeführt.

Der Aufbau der Verfahrensvorschrift enthält u. a. folgende Abschnitte:

  • Grundlage des Verfahrens
  • Geräte, Chemikalien und Lösungen
  • Probenahme und Probenaufbereitung
  • Instrumentelle Arbeitsbedingungen
  • Analytische Bestimmung
  • Kalibrierung und Berechnung der Analysenergebnisse
  • Standardisierung der Messergebnisse und Qualitätssicherung
  • Beurteilung des Verfahrens (z.^B. Präzision, Richtigkeit, Nachweis- und Bestimmungsgrenzen, Störeinflüsse)
  • Diskussion des Verfahrens
  • Literatur

Freigegebene Analyseverfahren werden zeitnah auf Deutsch und in englischer Übersetzung online in der MAK-Collection Online publiziert.

Publizierte Analyseverfahren, die nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen oder hinsichtlich ihres Leistungsvermögens nicht mehr den Anforderungen für die Überprüfung der Einhaltung von Beurteilungswerten in biologischem Material genügen, werden nach Zustimmung der Arbeitsgruppe mit dem Vermerk „ÜBERHOLT“ gekennzeichnet und – sofern möglich – durch leistungsfähigere Verfahren ersetzt.

Publikationsreihen

Deutschsprachige Ringbuchsammlung: Analytische Methoden zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe, Analysen in biologischem Material, 1. – 21. Lieferung, Wiley-VCH, Weinheim

Englischsprachige Buchreihe: The MAK Collection for Occupational Health and Safety, Part IV, Biomonitoring Methods, Volume 1 – 13, Wiley-VCH, Weinheim bis Vol. 9 unter dem Titel: Analyses of Hazardous Substances in Biological Materials

MAK Collection online: The MAK‐Collection for Occupational Health and Safety, Part IV, Biomonitoring Methods, Volume 1 – 3, Wiley-VCH, Weinheim – laufende online Publikation aktueller Methoden

Wiley Online Library

Alle bisher publizierten Dokumente der AG Analysen im biologischen Material sind sowohl in deutscher als auch in englischer Sprache kostenlos online zugänglich

Wiley Online Library

Artikel

Bernhard Michalke, Bernd Rossbach, Thomas Göen, Anja Schäferhenrich, Gerhard Scherer (2015) Saliva as a matrix for human biomonitoring in occupational and environmental medicine. Int Arch Occup Environ Health 88:1–44 doi: 10.1007/s00420-014-0938-5

Thomas Göen, Elisabeth Eckert, Anja Schäferhenrich, Andrea Hartwig (2012) Allocation of reliable analytical procedures for human biomonitoring published by the DFG Senate Commission for the Investigation of Health Hazards of Chemical Compounds in the Work Area. Int J Hyg Environ Health 215:233-237 doi: 10.1016/j.ijheh.2011.08.013

Thomas Göen (2012) Verfügbarkeit zuverlässiger Methoden und Qualitätssicherung für Biomonitoringuntersuchungen. Zbl Arbeitsmed 62:142–146 doi: 10.1007/BF03345051

Poster

Thomas Göen, Elisabeth Eckert, Anja Schäferhenrich, Andrea Hartwig (2012) Reliable Methods for Biomonitoring of occupational Exposure published by the DFG Senate Commission for the Investigation of Health Hazards of Chemical Compounds in the Work Area. Poster presented at the International Congress on Occupational Health (ICOH), Cancún

Thomas Göen, Elisabeth Eckert, Anja Schäferhenrich, Lukas Schmid (2015) Reliable analytical procedures for biomonitoring of chemical exposure at the workplace by the DFG Commission for the Investigation of Health Hazards of Chemical Compounds in the Work Area. Poster presented at the IOHA International Scientific Conference, London