Background and aims Aromatic amines are used in the production of dyes, pharmaceuticals, pesticides and rubber or occur as intermediates in these processes. The uptake of aromatic amines at the workplace occurs by inhalation and skin contact. In this work analytical methods are developed to quantify the dermal penetration of beta-naphthylamine (BNA), aniline (ANI), ortho-toluidine (TOL), 4,4'-methylenedianiline (MDA) and phenyl-beta-naphthylamine (PBN) under workplace relevant conditions. In a second step the influence of skin creams on the dermal penetration of neat ANI, neat TOL and TOL mixed with a workplace specific mandrel release agent is determined. Methods The dermal penetration is investigated with the static diffusion cell using excised human skin. After removal of the subcutaneous fat layer the skin is stored in aluminum foil at -20 °C. It is split immediately before use with a scalpel to a thickness of ~ 0.9 mm. The skin membranes are clamped between exposure and receptor chambers of the diffusion cells. The diluted or undiluted test substances are applied to the skin under occlusion. In the experiments with the skin creams these are applied uniformly on the skin with a cotton swab. The aromatic amines are exposed after 10 minutes. The samples are extracted with various organic solvents depending on the analyte, concentrated after derivatization with pentafluoropropionic anhydride and analyzed by GC/MS. The penetration kinetic, cumulative penetrated amounts, dermal penetration rate (maximum flux) etc. serve as characteristic parameter for the dermal penetration. Results and observations Analytical methods show that BNA, ANI, TOL and MDA penetrate through the skin within 24 hours to a proportion of 15 to 54 %. Penetration of PBN is not detected. The working range of analytical methods is 0.01 to 1 mg/L and the relative recovery is 96 – 102 %. Based on the obtained data a semi-quantitative dermal penetration ranking for aqueous solutions is determined: BNA > TOL > ANI > MDA > PBN. The cream treatment of the skin leads to an increase of the penetration of aromatic amines. The penetration enhancement is at a factor of 4.2 to 12.3. Practical conclusions The analytical methods can be used after a modification for the quantification of dermal penetration of aromatic amines. The dermal penetration can contribute significantly to overall exposure to aromatic amines. The dermal penetration of aromatic amines increases in the presence of skin creams.

Hintergrund und Ziele Aromatische Amine werden in der Produktion von Farbmitteln, Arzneimitteln, Pestizi¬den und Kunststoffen eingesetzt oder entstehen als Zwischenprodukte in diesen Prozessen. Die Aufnahme der aromatischen Amine erfolgt am Arbeitsplatz über Inhalation und Hautkontakt. Im Rahmen dieser Arbeit werden analytische Methoden entwickelt, um die dermale Penetra¬tion von beta-Naphthylamin (BNA), Anilin (ANI), ortho-Toluidin (TOL), 4,4'-Methylendianilin (MDA) und Phenyl-beta-naphthylamin (PBN) unter arbeitsplatzrelevanten Bedingungen zu quantifizieren. In einem zweiten Schritt wird der Einfluss von Hautcremes auf die dermale Penetration von unverdünntem ANI, unverdünntem TOL und TOL aus einem Gemisch mit einem arbeitsplatzspezifischen Dorntrennmittel bestimmt. Methoden Die dermale Penetration wird mit der statischen Diffusionszelle mit exzidierter Humanhaut untersucht. Nach Entfernung der subkutanen Fettschicht wird die Haut in Alumi¬niumfolie bei -20 °C gelagert. Sie wird unmittelbar vor Verwendung mit einem Skalpell auf eine Dicke von ~ 0,9 mm gespalten. Die Hautmembranen werden zwischen Expositions- und Rezeptorkammern der Diffusionszellen eingespannt. Die Testsubstanzen werden verdünnt oder unverdünnt auf die Haut unter Okklusion aufgebracht. In den Versuchen mit den Hautcremes werden diese mit jeweils einem Wattestäbchen gleichmässig auf die Haut aufgetragen. Die Exposition der aromatischen Amine erfolgt nach 10 Minuten. Die Proben werden je nach Analyt mit verschiedenen organischen Lösungsmitteln extrahiert, nach Derivatisierung mit Pentafluorpropionsäure-Anhydrid aufkonzentriert und mittels GC/MS analysiert. Als Kenngrössen der dermalen Penetration dienen u.a. der kinetische Penetrationsverlauf, die kumuliert penetrierten Mengen und die dermale Penetrationsrate (Maximumflux). Ergebnisse und Beobachtungen Mit Hilfe der analytischen Methoden wird gezeigt, dass BNA, ANI, TOL und MDA innerhalb von 24 Stunden zu einem Anteil von 15 bis 54 % durch die Haut penetrieren. Eine Penetration von PBN wird nicht nachgewiesen. Der Arbeitsbereich der analytischen Methoden liegt zwischen 0,01 bis 1 mg/L und die relative Wiederfindung beträgt 96 bis 102 %. Aufgrund der ermittelten Daten wird ein semi-quantitatives dermales Penetrationsranking für wässrige Lösungen ermittelt: BNA > TOL > ANI > MDA > PBN. Die Hautcremevorbehandlung der Haut führt zu einer Penetrationserhöhung. Die Faktoren der Penetrationserhöhung liegen zwischen 4,2 und 12,3. Praktische Schlussfolgerung Die verwendeten analytischen Methoden können nach Modifikation für die Quantifizierung der dermalen Penetration von aromatischen Aminen eingesetzt werden. Die dermale Penetration kann signifikant zur Gesamtexposition gegenüber aromatischen Aminen beitragen. Die dermale Penetration der aromatischen Amine steigt in der Gegenwart von Hautcremes an.