Application of in vitro digestion models to assess release of lead and phthalate from toy matrices and azo dyes from textile

RIVM rapport:Kinderen kunnen worden blootgesteld aan stoffen afkomstig uit speelgoed als gevolg van sabbelen en eventueel inslikken van (stukjes) speelgoed. Alleen het deel van de contaminant dat is vrijgemaakt van het speelgoed in het maagdarmkanaal kan terechtkomen in de bloedbaan (interne blootstelling) en kan toxiciteit veroorzaken. In het huidige project zijn een drietal in vitro digestiemodellen ontwikkeld op basis van de fysiologie van het maagdarmkanaal van kinderen, waarmee op eenvoudige wijze kan worden geschat hoeveel van een contaminant vrijkomt als kinderen op de matrix sabbelen en/of inslikken. Door alleen dit vrijgekomen deel van de stof te gebruiken voor de blootstellingsschatting, kan de risicobeoordeling worden verfijnd en zullen minder snel risico's worden overschat. Het huidige rapport beschrijft het toepassen van de in vitro digestiemodellen aan verschillende (praktijk)voorbeelden. Ten eerste is het effect van de hoeveelheid matrix op het vrijkomen van lood uit stoepkrijt en verfschilders in maag- en darmsap bestudeerd. Tevens is het vrijkomen van ftalaat uit PVC schijfjes, en het vrijkomen van azo-kleurstoffen uit textiel in speekselsimulant bestudeerd. In alle gevallen kwam aanzienlijk minder dan 100% van de contaminant vrij. Dit betekent dat kinderen waarschijnlijk slechts aan een deel van de contaminanten in de bestudeerde matrices worden blootgesteld als ze op de matrix sabbelen of haar inslikken. De resultaten van ftalaat zijn vergeleken met data van een humane vrijwilligersstudie.

Children can be orally exposed to compounds by chewing, sucking and ingestion of toy (parts). Only the fraction of contaminant that is released from the toy in the gastrointestinal tract can reach the blood stream (internal exposure) and can contribute to toxicity. Three physiologically based in vitro digestion models have been developed in the present project. These digestion models can be used to estimate the amount of contaminant that can be released from toy during sucking and/or ingestion. By using only this released fraction of the contaminant for exposure assessment, the risk assessment can be refined and risks will be less easily overestimated. The present report describes application of the in vitro digestion models to several cases. Firstly, the effect is studied of the amount of matrix on the release of lead from chalk and paint chips in the stomach and intestinal phase. Furthermore, the release of phthalate from PVC disks, and the release of azo dyes from textile into saliva simulant is investigated. In all cases, considerably less than 100% of the contaminant was released into digestive juice, indicating that children are probably exposed to only a fraction of the contaminant load during sucking and/or ingestion of the tested matrices. The results of phthalate were compared to results of a human volunteer study.