Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ogniotrwałe włókna ceramiczne – frakcja respirabilna : dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Kilanowicz A., Sapota A., Daragó A.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2017

|

Nr 4 (94)

109--141

PL

Włókna ceramiczne obejmują grupę bezpostaciowych lub krystalicznych syntetycznych włókien mineralnych charakteryzujących się właściwościami ognioodpornymi (tzn. stabilnością w wysokich temperaturach). Z reguły włókna ceramiczne są produkowane z tlenków metali (np. glinu, krzemu) lub z takich materiałów nietlenkowych jak węglik krzemu. Włókna wytwarzane do specjalnych zastosowań mogą zawierać takie pierwiastki, jak: cyrkon, tor, magnez, beryl, tytan, hafn, itr, a także inne domieszki, np. tytanian potasu. Włókna ceramiczne cechuje przede wszystkim duża odporność termiczna – maksymalna temperatura stosowania to 1650 °C. Włókna te charakteryzują się również dobrymi właściwościami izolacyjnymi: elektrycznymi, akustycznymi i cieplnymi oraz stosunkowo dużą odpornością chemiczną. Ze względu na swoje własności znalazły zastosowanie jako zamienniki azbestu do produkcji materiałów: termoizolacyjnych, izolacyjnych, uszczelniających oraz filtracyjnych. Zaopatrzenie w materiały z włókien ceramicznych jest bardzo duże i różnorodne, zarówno produkcji krajowej, jak i pochodzących z importu (płyty, kształtki, uszczelki, tektury, papier, maty, koce, taśmy, sznury, tkaniny, przędza oraz różne rodzaje luźnych włókien). Ceramiczne włókna mineralne dostają się do organizmu prawie wyłącznie przez drogi oddechowe. Na podstawie wyników badań epidemiologicznych stosunkowo dużych populacji narażonych na włókna ceramiczne wykazano, że mogą one działać drażniąco na skórę i spojówki oraz powodować ogniskowe włóknienie opłucnej. Obserwowano także upośledzenie czynności płuc (zmniejszenie wskaźników FEV1 i FVC), ale występowało ono prawie wyłącznie u palaczy tytoniu. Badania epidemiologiczne nie dały do chwili obecnej przekonujących dowodów wskazujących na wzrost ryzyka nowotworów związanych z działaniem tych włókien. Wynika to ze stosunkowo krótkiego okresu narażenia, ponieważ produkcję tego rodzaju włókien na skalę przemysłową rozpoczęto na początku lat 80. ubiegłego wieku, jak również z faktu, że znacząca część pracowników tego przemysłu była uprzednio narażona na azbest. Wyniki badań doświadczalnych, przeprowadzonych na zwierzętach laboratoryjnych (szczurach i chomikach) narażonych na włókna ceramiczne inhalacyjnie lub po ich wprowadzeniu do tchawicy, wskazują, że niektóre ceramiczne włókna mineralne mogą wywoływać nowotwory płuc (gruczolaki i raki) oraz opłucnej (międzybłoniaki). Nowotwory płuc i opłucnej występowały przeważnie u pojedynczych zwierząt. W niektórych badaniach ich liczba była związana ze stężeniem (lub dawką) włókien, względnie czasem narażenia. Również niektóre rodzaje włókien wprowadzone bezpośrednio do jam ciała (jamy opłucnowej lub brzusznej) wywoływały nowotwory wywodzące się z międzybłonka. Na podstawie istniejących danych doświadczalnych nie ma możliwości dokonania ilościowej oceny rakotwórczości włókien ceramicznych. Badania rozpuszczalności włókien w syntetycznych płynach ustrojowych nie dostarczyły przekonywających danych, że włókna trudno rozpuszczalne mają silniejsze działanie kancerogenne, jakkolwiek teoretyczne rozważania wydają się na ten fakt wskazywać. W ocenie ekspertów Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC) istnieją dostatecznie udokumentowane wyniki badań doświadczalnych na zwierzętach świadczące o kancerogennym działaniu włókien ceramicznych. Brak jest natomiast jakichkolwiek danych o rakotwórczym działaniu włókien ceramicznych na człowieka, zatem w końcowej ocenie IARC zostały one zaliczone do czynników przypuszczalnie rakotwórczych dla człowieka (grupa 2.B). Natomiast eksperci Unii Europejskiej zaklasyfikowali ogniotrwałe włókna ceramiczne do specjalnych celów – określane bardziej szczegółowo jako syntetyczne włókna ceramiczne (krzemianowe) bez określonej orientacji, z zawartością tlenków alkalicznych i metali ziem alkalicznych (Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO) mniejszą lub równą 18% wag. – do substancji rakotwórczych kategorii 2., czyli do substancji rozpatrywanych jako rakotwórcze dla ludzi, z przypisanym zwrotem H350i – „może powodować raka w następstwie narażenia drogą oddechową”. Ta sama klasyfikacja obowiązuje także w Polsce na mocy przepisów, zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008. Na podstawie wyników badań epidemiologicznych, prowadzonych w Europie i Stanach Zjednoczonych do 1980 r., wykazano związek między poziomem narażenia i zwiększoną częstotliwością występowania takich objawów, jak: duszność, świszczący oddech, przewlekły kaszel, zmniejszenie wydolności płuc, podrażnienie skóry, oczu i górnych dróg oddechowych. Późniejsze badania obejmujące lata 80. do 2004 r. wskazują, że narażenie zawodowe pracowników od końca lat 80. nie wywierało szkodliwego wpływu na funkcję płuc, nie rozpoznano również blaszek opłucnowych ani chorób nowotworowych. Pierwsze badania czynnościowe płuc prowadzone w kohorcie amerykańskiej wykazały statystycznie istotne zmniejszenie wskaźników FVC i FEV1 wśród pracowników najbardziej narażonych (> 60 wł./cm3 + miesiące) w porównaniu do grupy najmniej narażonej (< 15 wł./cm3 + miesiące). Jednakże w późniejszym badaniu nie stwierdzono żadnego istotnego spadku czynności płuc w grupie osób badanych w okresie ponad 7 lat. Na podstawie średnich stężeń skumulowanych w grupie pracowników najbardziej narażonych i w grupie pracowników 60-latków oszacowano stężenia ważone (TWA) na poziomach 0,27 wł./cm3 oraz 0,34 wł./cm3. Biorąc pod uwagę te wartości oraz brak widocznych działań niepożądanych przy tych poziomach, zaproponowano w SCOEL wartość graniczną dla ogniotrwałych włókien ceramicznych na poziomie 0,3 wł./cm3. Autorzy dokumentacji zaproponowali przyjęcie w Polsce dla ogniotrwałych włókien ceramicznych wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) za SCOEL na poziomie 0,3 wł./cm3, bez ustalenia wartości: najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh), najwyższego dopuszczalnego stężenia pułapowego (NDSP) oraz najwyższego dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB), z zaznaczeniem, że wartość ta dotyczy włókien sklasyfikowanych jako rakotwórcze kat. 1.B, zgodnie z rozporządzeniem CLP, których średnia geometryczna średnica włókien ważona długością pomniejszona o dwa standardowe błędy geometryczne jest mniejsza niż 6 μm. Przestrzeganie tego stężenia powinno zabezpieczyć pracowników narażonych na ogniotrwałe włókna ceramiczne przed ich szkodliwym wpływem na zdrowie.

XX

Ceramic fibers include a group of an amorphous or crystalline mineral fibers with flame retardant properties (i.e., high temperature stability). Ceramic fibers are produced from metal oxides (e.g., aluminum, silicon) or from non-oxide materials such as silicon carbide. Fibers produced for special purposes may contain such elements as zirconium, thorium, magnesium, beryllium, titanium, hafnium, yttrium and other additives such as potassium titanate. Ceramic fibers are characterized by high thermal resistance - the maximum application temperature is 1650 °C. Moreover, they have good electrical, acoustic and thermal insulating properties, and relatively high chemical resistance. Because of their properties, they are used as substitutes for asbestos in the production of insulating, sealing and filtering materials. Demand for ceramic fiber is very large and varied. Ceramic mineral fibers enter the body almost exclusively through the respiratory tract. Based on the results of epidemiological studies of relatively large population exposed to ceramic fibers it have been demonstrated that they can be irritating to the skin and conjunctiva, and cause focal pleural fibrosis. Lung function impairment (reduction of FEV1 and FVC) was also observed, but almost exclusively among smokers. Epidemiological studies have failed to provide convincing evidence of an increased risk of cancer associated with these fibers due to relatively short exposure period (since the production of this type of industrial fibers began in the early 1980s), and the fact that a significant proportion of workers in this industry were previously exposed to asbestos. Experimental results in laboratory animals (rats and hamsters) exposed to ceramic fibers by inhalation or after their insertion into trachea indicate that certain ceramic mineral fibers can cause lung tumors (adenomas and cancers) and pleural tumors (mesothelioma). In some studies number of tumor cases was related to fiber concentration (or dose) or exposure time. Some types of fibers inserted directly into a body cavity (pleural cavity or tummy) caused mesothelial tumors – mesothelioma. Based on existing experimental data, it is not possible to quantify the carcinogenicity of ceramic fibers. The study on solubility of fibers in synthetic body fluids did not provide convincing evidence that poorly soluble fibers have a stronger carcinogenic effect, although theoretical considerations seem to indicate this. In the opinion of the experts of the International Agency for Research on Cancer (IARC) there are sufficiently documented results of animal test indicating carcinogenic effect of ceramic fibers. Although, there are no data on the carcinogenic effect of ceramic fibers on humans, IARC classified them as a possible carcinogen in humans (group 2.B). On the other hand, European Union experts classified refractory ceramic fibers for special purposes, called more specifically as synthetic silicates, without specific orientation with alkali and alkaline earth metal oxides (Na2O + K2O + CaO + MgO + BaO) of less than or equal to 18% wt. to carcinogens category 2, that is substances considered to be carcinogenic to humans, with assigned hazard statement H350i "can cause cancer after respiratory exposure". The same classification applies in Poland under the provisions of Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament and Council. The relationship between the level of exposure and the increased incidence of such symptoms as dyspnea, wheezing, chronic cough, decreased lung function, skin irritation, ocular and upper respiratory tract infections have been demonstrated by epidemiological studies conducted in Europe and the United States until 1980. Subsequent studies from years 1980–2004 indicate that occupational exposure of workers from the late 1980s had no harmful effects on lung function, no pleural plaques or cancer changes. The first lung function tests conducted in the US cohort showed statistically significant reductions in FVC and FEV1 among the most exposed workers (> 60 fib./cm3 + month) compared to the least exposed group (< 15 fib./cm3 + month). However, in a following study, no significant decrease in lung function was observed in the study group in a 7-year period. Based on the estimated average cumulative concentrations in the most vulnerable workers and in the 60-year-old group, TWAs were estimated at 0.27 fib./cm3 and 0.34 fib./cm3 . Given these values and no obvious side effects in these levels, the SCOEL proposed a limit value for refractory ceramic fibers at the level of 0.3 fib./cm3 . The authors of the documentation proposed the adoption of the highest concentration limit value (NDS) in Poland as it was proposed by SCOEL at 0.3 fib./cm3 , but this value applies to fibers classified as carcinogenic category 1.B, in accordance with the CLP regulation, whose average geometric mean length-weighted fiber diameter reduced by two standard geometric errors is less than 6 μm. Compliance of this concentration should protect workers exposed to refractory ceramic fibers from its harmful effects.

2

Nitroetan : dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Sapota A., Kilanowicz A., Skrzypińska-Gawrysiak M.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2017

|

Nr 1 (91)

97--113

PL

Nitroetan jest bezbarwną oleistą cieczą o łagodnym, owocowym zapachu. Jest stosowany jako propelent (materiał pędny np. w silnikach rakietowych), a ponadto jako rozpuszczalnik: estrów celulozy, żywic (winylowych i alkidowych), wosków oraz w syntezie chemicznej. Zawodowe narażenie na nitroetan może występować w procesie produkcji i konfekcjonowania tego związku. Nie ma danych dotyczących stężeń nitroetanu w powietrzu w warunkach narażenia zawodowego. W latach 2010-2015 nie zanotowano w przemyśle polskim narażenia pracowników na nitroetan o stężeniach przekraczających obowiązującą wartość NDS – 75 mg/m³ (taka wartość NDS obowiązuje od 2010 r.). Nitroetan może wchłaniać się w drogach oddechowych i z przewodu pokarmowego. Opisane przypadki ostrych zatruć nitroetanem dotyczyły dzieci poniżej 3. roku życia, które przypadkowo wypiły zmywacz do sztucznych paznokci, zawierający czysty nitroetan. Po kilku godzinach od spożycia u dzieci wystąpiła sinica, czasem wymioty. Poziom methemoglobiny osiągał kilkadziesiąt procent (około 40 ÷ 50%). Nie ma danych ani o zatruciach przewlekłych ludzi nitroetanem, ani danych epidemiologicznych. Na podstawie wyników toksyczności ostrej zaklasyfikowano nitroetan do związków szkodliwych. Nie wykazano działania drażniącego związku na oczy i skórę ani jego działania uczulającego. Na podstawie wyników badań podprzewlekłych (4 i 90 dni) i przewlekłych (2 lata), którym poddano szczury i myszy narażane na nitroetan w zakresie stężeń 310 ÷ 12 400 mg/m³, stwierdzono działanie methemoglobinotwórcze związku oraz niewielkiego stopnia uszkodzenia: wątroby, śledziony, ślinianek i małżowin nosowych. Nitroetan nie wykazywał działania mutagennego, rakotwórczego oraz nie wpływał na rozrodczość. Najmniejsze stężenie nitroetanu, podczas którego w badaniach przewlekłych prowadzonych na szczurach stwierdzano skutki działania tego związku (zmniejszenie masy ciała i subtelne zmiany w parametrach biochemicznych u samic), wynosiło 525 mg/m3 (LOAEL). Wychodząc z wartości LOAEL oraz stosując odpowiednie współczynniki niepewności, zaproponowano przyjęcie wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) nitroetanu równej 62 mg/m³. Wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) nitroetanu zaproponowano, zgodnie z przyjętą metodologią ustalania wartości chwilowej dla związków o działaniu drażniącym, na poziomie trzykrotnej wartości NDS, tj. 186 mg/m³, co zapobiegnie skutkom podrażnienia sensorycznego u ludzi. Ze względu na działanie methemoglobinotwórcze nitroetanu, zaproponowano także przyjęcie wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) równej 2% methemoglobiny (MetHb) we krwi, jak dla wszystkich substancji methemoglobinotwórczych. W Scientific Committee on Occupational Exposure Limits (SCOEL) wartość dopuszczalnego poziomu narażenia zawodowego dla nitroetanu TWA (8 h) zaproponowano na poziomie 62 mg/m³ (20 ppm), wartość krótkoterminową STEL (15 min) na poziomie 312 mg/m³ (100 ppm) oraz notację „skóra”. Wartości OEL i STEL zaproponowane w SCOEL dla nitroetanu podlegały konsultacjom publicznym, prze-prowadzonym w 2011 r. przez punkty kontaktowe, podczas których Polska nie zgłosiła zastrzeżeń do tych propozycji. Wartości zaproponowane dla nitroetanu przez SCOEL zostały przyjęte przez Komitet Doradczy ds. Bezpieczeństwa i Ochrony Zdrowia w Miejscu Pracy UE (ACSH) i umieszczone w projekcie dyrektywy ustalającej IV wykaz wskaźnikowych dopuszczalnych wartości narażenia zawodowego.

EN

Nitroethane is a colorless oily liquid with a mild fruity odor. It is used mainly as a propellant (e.g., fuel for rockets), and as a solvent or dissolvent agent for cellulose esters, resins (vinyl and alkyd) and waxes, and also in chemical synthesis. Occupational exposure to nitroethane may occur during the process of its production and processing. There are no data on air concentrations of nitroethane in occupational exposure. In 2010–2015, workers in Poland were not exposed to nitroethane concentrations exceeding the maximum allowable value – 75 mg/m3 (the limit value valid since 2010). Nitroethane can be absorbed into the body via inhalation of its vapors or by ingestion. The discussed cases of nitroethane acute poisoning caused by an accidental ingestion of artificial fingernail remover containing pure nitroethane concerned children under three years. Few hours after ingestion, cyanosis and sporadic vomiting were observed in children. The methemoglobin level reached 40÷50%. Neither data on chronic nitroethane poisoning in humans nor data obtained from epidemiological studies are available. On the basis of the results of acute toxicity studies nitroethane has been categorized in the group of hazardous compounds. However, eye and dermal irritation or allergic effects have not been evidenced. The studies of sub-chronic (4 and 90 days) and chronic (2 years) exposure to nitroethane performed on rats and mice (concentration range 310 ÷ 12 400 mg/m3 ) revealed the methemoglobinogenic effect of this compound and a minor damage to liver, spleen, salivary gland and nasal turbinates. Niroethane has shown neither mutagenic nor carcinogenic effects. Its influence on fertility has not been evidenced either. After chronic exposure (2 years) of rats to nitroethane at concentration of 525 mg/m3 (the lowest observed adverse effect level – LOAEL), a slight change in a body mass of exposed female animals and subtle changes in biochemical parameters were observed, but there were no anomalies in hematological and histopathological examinations. The value of 62 mg/m3 has been suggested to be adopted as the MAC value for nitroethane after applying the LOAEL value of 525 mg/m3 and relevant coefficients of uncertainty. The STEL value for nitroethane was proposed according to the methodology for determining short term exposure level value for irritating substances as three times MAC value (186 mg/m3) to prevent the effects of sensory irritations in humans. Because of its methemoglobinogenic effect, 2% Met-Hb has been suggested to be adopted as the value of biological exposure index (BEI), like the value already adopted for all methemoglobinogenic substances. The Scientific Committee on Occupational Exposure Limits (SCOEL) proposed the timeweighted average (TWA) for nitroethane (8 h) as 62 mg/m3 (20 ppm), short-term exposure limit (STEL, 15 min) as 312 mg/m3 (100 ppm) and “skin” notation. Proposed OEL and STEL values for nitroethane were subjected to public consultation, conducted in 2011 by contact points, during which Poland did not raise any objections to the proposals. The proposed values for nitroethane by SCOEL has been adopted by the Advisory Committee on Safety and Health at Work UE (ACSH) and included in the draft directive establishing the IV list of indicative occupational exposure limit values.

3

But-2-enal – mieszanina izomerów – E-but-2-enal i Z-but-2-enal : dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Kilanowicz A., Sapota A., Daragó A.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2017

|

Nr 4 (94)

5--33

PL

But-2-enal (aldehyd krotonowy) jest bezbarwną cieczą o ostrym, nieprzyjemnym zapachu. W handlu jest dostępny zazwyczaj jako mieszanina izomerów –Z cis) iE(trans),o przewadze izomeruE ≥ 90%. Ze względu na łatwo wyczuwalny i charakterystyczny ostry zapach, but-2-enal był dodawany do gazów opałowych jako środek ostrzegawczy (marker) do wykrywania wycieków i nieszczelności linii przesyłowych. Obecnie but-2-enal stosuje się głównie do wytwarzania kwasu sorbowego (kwas trans-heksa-2,4-dienowy), środka konserwującego żywność. Według danych Głównego Inspektoratu Sanitarnego w latach 2013-2014 w Polsce nie było pracowników zatrudnionych na stanowiskach pracy, gdzie występowało przekroczenie obowiązującej wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS = 6 mg/m3, tj. 0,6 mg/m3) dla but-2-enalu. But-2-enal wchłania się dobrze do organizmu przez: drogi oddechowe, przewód pokarmowy oraz przez skórę. Ze względu na bardzo ostry, drażniący zapach but-2-enalu nie opisano przypadków ostrego zatrucia ludzi tym związkiem. U ochotników oraz pracowników narażonych na but-2-enal obserwowano działanie drażniące związku na oczy i błonę śluzową nosa. Nie ma w dostępnym piśmiennictwie danych dotyczących przewlekłego działania but-2-enalu na ludzi. Wyrażona medianami dawek letalnych ostra toksyczność but-2-enalu, którego działaniu poddano zwierzęta doświadczalne, pozwala zaklasyfikować związek jako toksyczny. Związek wykazuje silne działanie drażniące na: oczy, błonę śluzową nosa oraz drogi oddechowe. Nie ma w dostępnym piśmiennictwie danych dotyczących działania drażniącego oraz uczulającego związku na skórę zwierząt. W badaniach krótkoterminowych i podprzewlekłych na myszach i szczurach narażonych przez 13 tygodni na związek drogą dożołądkową wykazano głównie zmiany w przedżołądku, które obejmowały pogrubienie błony śluzowej przedżołądka ze zmianami grudkowatymi (tylko u szczurów) oraz cechy ostrego zapalenia. Natomiast w badaniu przewlekłym (113 tygodni) u szczurów, którym but-2-enal podawano w wodzie do picia, stwierdzono, niezależnie od wielkości dawki, zmiany nowotworowe w wątrobie i zmiany ogniskowe w komórkach wątroby. Skutków takich nie stwierdzono u szczurów narażonych na dwie większe dawki. But-2-enal nie wykazywał działania mutagennego w testach Amesa. Związek działał genotoksycznie, np. tworzył addukty z DNA. Na podstawie nielicznych danych wykazano, że but-2-enal działa szkodliwie na komórki rozrodcze. Związek nie jest klasyfikowany przez IARC ze względu na działanie rakotwórcze. Z przedstawionych w dokumentacji danych wynika, że głównym skutkiem działania toksycznego but-2-enalu o dużych stężeniach na ludzi i zwierzęta było silne działanie drażniące na oczy i błonę śluzową nosa, natomiast w przypadku zwierząt doświadczalnych także na drogi oddechowe. Za podstawę obliczenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) but-2-enalu (mieszaniny izomerów) oraz izomerów Z(cis) i E(trans) przyjęto niski próg detekcji zapachu (wartość OT50 » 0,20 mg/m3), a także wyniki badania, w którym oceniano częstość oddechów u dwóch szczepów myszy. Uzyskane wartości RD50 różniły się nieznacznie. Do ustalenia wartości NDS przyjęto 1/10 wartości RD50 wynoszącej 10,05 mg/m3 (3,5 ppm), tj. 1 mg/m3. But-2-enal jest substancją o silnym działaniu drażniącym, więc wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) zaproponowano na poziomie 2 mg/m3. Zmniejszenie obowiązujących wartości dla but-2-enalu (mieszaniny izomerów) jest także uzasadnione działaniem genotoksycznym związku oraz prawdopodobnie rakotwórczym na zwierzęta doświadczalne, co było przyczyną nieustalenia wartości normatywnej przez SCOEL i MAK. Normatyw oznakowano „skóra” – wchłanianie substancji przez skórę może być tak samo istotne, jak przy na-rażeniu drogą oddechową oraz literą „I” – substancja o działaniu drażniącym.

EN

But-2-enal (crotonaldehyde) is a colourless liquid with a sharp odour. In commerce it is usually available as a mixture of Z (cis) and E (trans) isomers (with a predominance of an E isomer over 90%). Due to its easily recognizable and distinctive odour, but-2-enal was added to fuel gases as a marker to detect leakage and leakiness in transmission lines. Currently, but-2-enal is mainly used in the production of sorbic acid (trans, trans-2,4- -hexadienoic acid), a food preservative. According to the data of the Chief Sanitary Inspectorate, in Poland in the years 2013-2014, there were no workers exposed to but-2-enal in concentrations exceeding 0.1 TLV (Threshold Limit Value, TLV = 6 mg/m3 ), i.e. 0.6 mg/m3 . But-2-enal is well absorbed into the body by inhalation, through the skin and by ingestion. Because of the very sharp, irritating scent of but-2-enal, no cases of acute poisoning have been reported in humans. Volunteers and workers exposed to but-2- -enal suffered from irritating effects on eyes and nasal mucosa. There are no available data on chronic exposure of but-2-enal in humans. Acute toxicity of but-2-enal in experimental animals expressed in lethal dose mediators enable to classify this compound as toxic. It exhibits strong irritating effects on eyes, nasal mucous membranes and respiratory tract. There are no data on skin irritation and sensitization. In short-term and subchronic studies in mice and rats exposed intragastrically to but-2-enal for 13 weeks, predominant changes associated with the administration route were moted in the forestomach, including thickening of gastric mucosa with rickets (only in rats) and acute inflammation. Subchronic study (113 weeks) in rats, where but-2-enal was administered in drinking water (only at the lowest dose) resulted in tumours in liver and focal lesions in the liver cells. These effects have not been reported in rats exposed to two higher doses. But-2-enal was not mutagenic in Ames tests, but was genotoxic, e.g., caused DNA adducts. Few data indicate that but-2-enal has harmful effects on germ cells. The compound is not classified by IARC in terms of carcinogenicity. The major toxic effect of but-2-enal toxicity in humans and animals was a strong irritation to eyes and nasal mucosa. Irritation of respiratory tract in animals was also observed. As a basis for calculating TLV for but-2-enal (mixture of isomers), and Z (cis) and E (trans) isomers, the low odour detection threshold (OT50  0.20 mg/m3 ) was adopted. Moreover, results of study assessing respiratory rate in two mouse strains, where only slight differences in RD50 was noted, was taken into account. One tenth of the value of 10.05 mg/m3 (3.5 ppm), i.e., 1 mg/m3 , was used to determine the TLV. But-2-enal is strongly irritant, so the STEL (Short-Term Exposure Limit) value was proposed at 2 mg/m3 . The reduction of valid values for but- 2-enal (mixture of isomers) is also justified by the genotoxicity of the compound and possible carcinogenicity in experimental animals (which was due to the non-normative value of SCOEL and MAK). Norms are labelled with "skin" (absorption of the substance through the skin can be as important as exposure to the respiratory tract) and the letter "I" (irritant).

4

Chloro (fenylo) metan. Dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Kilanowicz A., Sapota A.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2014

|

Nr 3 (81)

5--38

PL

Chloro(fenylo)metan nazywany potocznie chlorkiem benzylu jest bezbarwną cieczą o ostrym oraz gryzącym (kłującym) zapachu. Jest produktem syntetycznym otrzymywanym w wyniku reakcji gazowego chloru z toluenem w7 obecności światła jako katalizatora (reakcja addycji rodnikowej). Produkcja chloro(fenylo)metanu jest wielkotonażowa. W 1995 r. chloro(fenylo)metan produkowano w 16 państwach. Nie ma informacji na temat produkcji tego związku w' Polsce. W 2010 r. nie stwierdzono osób zatrudnionych na stanowiskach pracy, na których stężenia chloro(fenylo)metanu wynosiły powyżej obowiązującej wartości NDS (3 mg/m3). Chloro(fenylo)metan jest stosowany m.in. przy wytwarzaniu plastyfikatora ftalanu butylobenzylu, do produkcji benzylocelulozy. Związek jest półproduktem do wytwarzania barwników trifenylometanowych oraz garbników. Używany jest także do produkcji alkoholu benzylowego i jego pochodnych stosowanych w przemyśle: farmaceutycznym, chemicznym, perfumeryjnym i spożywczym. Narażenie zawodowe na chloro(fenylo)metan może występować podczas jego produkcji oraz stosowania. Chloro(fenylo)metan wchłania się do organizmu z dróg oddechowych i z przewodu pokarmowego. W organizmie ulega sprzęganiu z glutationern oraz hydrolitycznej dechloracji i dalszej oksydacji do kwasu benzoesowego. Powstające metabolity są wydalane głównie z moczem (około 76% podanej dawki) w' ciągu- 72 h po narażeniu. Pod względem ostrego działania toksycznego związek można zaliczyć do substancji toksycznych w wyniku narażenia inhala-cyjnego i szkodliwych w przypadku połknięcia. Działa drażniąco na błony śluzowe górnych dróg oddechowych i oczu (ryzyko poważnego uszkodzenia oczu), a także na skórę. W badaniach na świnkach morskich wykazano także działanie uczulające związku. Głównym skutkiem narażenia zawodowego łudzi na chloro(fenyło)metan o dużym stężeniu było działanie drażniące na oczy objawiające się pieczeniem i bardzo obfitym łzawieniem, któremu towarzyszył ból. Stwierdzano także częste przypadki zapalenia spojówek. U ludzi działanie drażniące chloro(fenylo)metanu na górne drogi oddechowe objawiało się stanami zapalnymi błon śluzowych. W badaniach na ochotnikach ustalono stężenia progowe podrażnienia oczu i nosa, które wynosiły odpowiednio: 41 i 180 mg/m3. Nietole- rowane przez ochotników stężenie chloro(fenylo)metanu wywołujące działanie drażniące na oczy określono na poziomie 410 mg/m3. Badania epidemiologiczne przeprowadzone wśród pracowników zatrudnionych przy produkcji chlorowanych toluenów oraz chlorku benzoilu wykazały nadwyżkę zgonów z powodu raka płuc. W procesie tym występowało łączne narażenie na szereg różnych związków chemicznych, w tym trichloro(fenyło)metan uważany za związek rakotwórczy. Nie można więc ustalić związku między narażeniem na chloro(fenylo)metan a zwiększonym ryzykiem raka płuca u ludzi, mimo iż rakotwórcze działanie związku wykazano w badaniach doświadczalnych na zwierzętach. Narażenie drogą inhalacyjną zwierząt doświadczalnych na pary chloro(fenylo)metanu o stężeniach większych niż 800 mg/m3 przez co najmniej pół godziny wywołało wzrost wydzielania śluzu w układzie oddechowym. U szczurów' narażonych na związek o stężeniu 3300 mg/m3 przez 8 h stwierdzono ogniska krwotoczne w płucach, natomiast o stężeniach do 1100 mg/m3/7,5 h, stwierdzano odmę płucną. Stężenie chloro(fenylo)metanu powodujące u samców myszy Swiss zmniejszenie częstości oddechów o poło-wę (RD50) wynosi 88 mg/m3. U szczurów i chomików narażanych na chloro(fenylo)metan o stężeniu 530 mg/m3 przez 4 tygodnie wykazano objawy działania drażniącego związku na układ oddechowy (podrażnienie nosa, kichanie). Działania chloro(fenylo)metanu na układ oddechowy nie potwierdzono w długotrwałym (27 tygodni) narażeniu inhalacyjnym szczurów i świnek morskich na chloro(fenylo)metan o stężeniach do 148 mg/m3. U narażanych gatunków zwierząt stwierdzono jedynie niewielkie zmiany we względnych oraz bezwzględnym masach narządów wewnętrznych: serca, śledziony, wątroby i nerek. Na podstawie wyników badań w warunkach in vitro i in vivo stwierdzono, że związek wykazuje działanie mutagenne i klastogenne. Działanie rakotwórcze chloro(fenyło)metanu badano u myszy oraz szczurów po podaniu: dermalnym, podskórnym i dożołądkowym. U narażanych dermalnie myszy stwierdzono przypadki raka skóry przy braku nowotworów w grupie kontrolnej. U szczurów natomiast w miejscu aplikacji badanego związku obserwowano mięsaki. Chloro(fenylo)metan podawany dożołądkowo obu gatunkom zwierząt spowodował występowanie: brodawczaków i raków przedżołądka u myszy obojga płci, nowotworów komórek C tarczycy u samic szczurów' oraz nowotworów przedżołądka u samców szczurów. W Grupie Roboczej Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC) uznano, że istnieje ograniczony dowód kancerogennego działania chlorowanych toluenów (w tym chloro(fenylometanu) i chlorku benzoilu u ludzi. Ponadto stwierdzono, że istnieje wystarczający dowód rakotwórczości chloro(fenylo)metanu u zwierząt doświadczalnych. W ogólnej ocenie uznano, że łączne narażenie na a-chlorowane tolueny i chlorek benzoilu jest prawdopodobnie rakotwórcze dla ludzi (grupa 2.A). W Unii Europejskiej chloro(fenylo)metan jest zaliczany do substancji rakotwórczych kategorii l.B, czyli substancji mających potencjalne działanie rakotwórcze dla ludzi, przy czym klasyfikacja ta opiera się na wynikach badań przeprowadzonych na zwierzętach. Brak jest danych dotyczących toksyczności rozwojowej chloro(fenylo)metanu oraz jego wpływu na rozrodczość u ludzi, natomiast w bada-niach na zwierzętach uzyskano sprzeczne dane dotyczące potencjalnego działania embriotoksycznego związku. Za krytyczne skutki działania chloro(fenylo)metanu uznano jego działanie drażniące na oczy oraz błony śluzowe górnych dróg oddechowych. Za podstawę do wyprowadzenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) dla chIoro(fenylo)metanu przyjęto wyniki dwóch różnych eksperymentów. W pierwszym badaniu wzięto pod uwagę stężenie chloro(fenylo)metanu równe 88 mg/m3 powodujące u myszy Swiss zmniejszenie częstości oddechów o połowę (RD50). Średnia wartość współczynnika uzależniającego wartość NDS od wartości RD50 wynosi 1/30, dlatego wyliczona wartość NDS to około 3 mg/m3. W drugim badaniu za podstawę do wyliczenia wartości NDS dla chlo- ro(fenylo)metanu przyjęto wyniki 104-dniowego eksperymentu na szczurach narażanych drogą pokarmową na dawki związku wynoszące: 0; 15 lub 30 mg/kg mc./dzień/3 dni/tydzień/104 dni. Dawkę 15 mg/kg mc./dzień przyjęto za wartość NOAEL, która następnie posłużyła do obliczenia równoważnego dla człowieka stężenia tego związku w powietrzu. Po zastosowaniu współczynników niepewności, zaproponowano przyjęcie stężenia 3 mg/m3 za wartość najwyższego stężenia dopuszczalnego (NDS) chloro(fe- nylometanu. Ze względu na fakt, że chloro(fenyło)metan wykazuje właściwości drażniące na skórę oraz układ oddechowy, ustalono również wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh). Zapropanowano przyjęcie stężenia 9 mg/m3 chloro(fenylo)metanu za wartość NDSCh. Normatyw chloro(fenylo)metanu oznakowano literami: „Sk" — substancja wchłania się przez skórę, ze względu na wartość DL50 po podaniu na skórę szczura wynoszącą 1000 mg/kg mc., a także „I" — substancja o działaniu drażniącym, „A" — substancja o działaniu uczulającym oraz Carc. IB" związek rakotwórczy kategorii l.B.

EN

Chlorophenylmethane,, commonly known as, benzyl chloride is a colorless liquid with a characteristic acrid and pungent odor. It is a synthetic product obtained due to the reaction between gas chloride and toluene in the presence of light acting as a catalyst (radical addition reaction). There is multitonne production of benzyl chloride. In 1995 benzyl chloride was produced in 16 countries. No information about the Polish production of this compound is available. The 2010 records do not mention workers employed at workstations with benzyl chloride concentrations exceeding the binding maximum admissible concentration (MAC) of 3 mg/m3. Benzyl chloride is used, inter alia, in the manufacture of butyibenzyl phthalate flexibilizers and benzyl- cellulose. This compound is a semi-product used in the production of triphenylmethane dyes and tanning agents. It is also used in the production of benzyl alcohol and its derivatives used in the pharmaceutical, chemical, perfume and food industries. Occupational exposure to benzyl chloride may occur during its production and use. Benzyl chloride is absorbed from the lungs and gastrointestinal tract. In the body, it couples with glutathione, undergoes hydrolytic dechlorination and further oxidation to benzene car- boxylic acid. The produced metabolites are excreted mainly with urine (about 76% of a given dose) during 72 h after exposure. Regarding its acute toxic effect, this compound can be classified into the group of substances toxic after inhalation exposure and harmful after swallowing. It exerts art irritating effect on mucous membranes of the upper respiratory tract, eyes (risk of serious damage) and skin. Experiments on guinea pigs have also revealed allergenic effects of the compound. The major effects of occupational exposure to benzyl chloride in high concentrations are manifested by eye irritation demonstrated by burning sensation and profuse lacrimation with concomitant pain. Frequent cases of conjunctivitis have also been noted. In humans, the irritating effect of benzyl chloride on the upper respiratoiy tract is manifested by the inflammation of mucous membranes. In studies carried out in a group of volunteers, the threshold concentrations inducing irritation of eyes and nose were determined at the level of 41 and 180 mg/m3, respectively. Benzyl chloride concentrations generating eye irritation not tolerable by volunteers was set at the level of 410 mg/ m3. Epidemiological studies performed in workers involved in the production of a-chlorinated toluene and benzoyl chloride revealed excess mortality due to lung cancer in this occupational group. A combined exposure to a number of chemical compounds, including trichlorophenylmethane regarded as a carcinogen, was involved in this process. Therefore, it is not possible to establish the relationship between exposure to benzyl chloride and increased lung cancer risk in humans despite the fact that the carcinogenic effect of benzyl chloride has been evidenced in animal experimental studies. Inhalation exposure of experimental animals to benzyl chloride in concentrations higher than 800 mg/m3 for at least half an hour increased the secretion of mucus in the respiratory tract. In rats exposed to this compound at a concentration of 3300 mg/ m3 for 8h and at concentrations below 1100 mg/m3 for 7.5h hemorrhagic foci in the lungs and pneumothorax, respectively, were observed. In Swiss male mice, the concentration of benzyl chloride responsible for a 50% decrease (RDso) in the respiratory rate is 88 mg/m3. Rats and hamsters exposed to benzyl chloride at a concentration of 539 mg/m3 for 4 weeks developed airway irritation symptoms (nose irritation, sneezing). The adverse effects of benzyl chloride on the respiratory tract were not confirmed by a longterm (27 weeks) inhalation exposure of guinea pigs at concentrations up to 148 mg/m3.In exposed animals, only slight changes in relative and absolute masses of the internal organs, such as heart, spleen, liver and kidneys have been noted. The results of in vitro and in vivo studies revealed mutagenic and clastogenic effects. Carcinogenicity of benzyl chloride has been investigated in mice and rats after dermal, subcutaneous and intragastric administration. In dermally exposed mice, skin cancer cases were found, whereas there were no cancer cases in the control group. The rats showed sarcoma in the place of benzyl chloride application. Intragastric administration of the compound in both animal species caused papilla- mas, forestomach cancers in both genders of mice, thyroid C-cells cancer in rat females and forestomach cancer in rat males. The experts of the International Agency for Research on Cancer (IARC) have recognized evidence for carcinogenicity of a-chlorinated toluene (including benzyl chloride) and benzoyl chloride in humans as insufficient. There is sufficient evidence of carcinogenicity of benzyl chloride in laboratory animals. It has been generally agreed that combined exposure to a-chlo- rinated toluene and benzoyl chloride is probably carcinogenic to humans (group 2A). In the European Union, benzyl chloride is classified as category IB- an agent suspected of being carcinogenic to humans, however, this classification is based on the results of animal studies. There are no literature data on the developmental toxicity of benzyl chloride and its effects on human reproduction, whereas animal studies yielded controversial results on the potential embryotoxic effect of the compound. Irritating effects on the eyes and mucous membranes of the respiratory tract have been recognized as the critical effects of benzyl chloride. The results of two experiments have been adopted as the basis for determining the MAC value for benzyl chloride. In the first experiment, the compound concentration of 88 mg/m3 responsible for a 50% decrease in the respiratory rate (RD50) of Swiss mice was considered. The mean value of the coefficient determining the MAC value on the RD50 value is 1/30, therefore, the calculated MAC value is about 3 mg/ m3. In the other experiment, the results of a 104-day investigation of rats exposed intragastrically to doses of 0, 15 or 30 mg/ kg body mass/day/3 days/week/104 days were the basis for determining the MAC value. A dose of 15 mg/ kg body mass/day was adopted as the value of no-observed adverse effect level (NOAEL). This value was then used to calculate the equivalent air concentration of the compound for hu-mans. After using coefficients of uncertainty, the concentration of 3 mg/m3 as the MAC value for benzyl chloride has been proposed. As benzyl chloride demonstrates an irritating effect on the skin and respiratory tract, the value of shortterm exposure level (STEL) has also been established. It was proposed to adopt the concentration of 9 mg/m3 as the maximum admissible STEL. The standard has been labeled "Sk" indicating dermal absorption of the substance in view of the DL50 value after dermal administration of a dose of 1000 mg/kg body mass, "I"

5

Akrylamid. Dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2014

|

Nr 2 (80)

5--71

PL

Akrylamid w temperaturze pokojowej występuje w postaci bezbarwnych kryształów lub płatków. Nie występuje w środowisku naturalnym, natomiast może się tworzyć w trakcie termicznej obróbki żywności (smażenie, pieczenie), występuje też w dymie papierosowym. Akrylamid jest sklasyfikowany jako substancja: toksyczna, stwarzająca poważne zagrożenie zdrowia w następstwie długotrwałego narażenia przez drogi oddechowe, w kontakcie ze skórą i po połknięciu. Akrylamid jest mutagenem kategorii 2. (1B) i związkiem rakotwórczym kategorii 2. (1B), działa szkodliwie na rozrodczość, a także drażniąco na oczy i skórę, może wywoływać reakcję uczuleniową skóry.Produkcja akrylamidu jest wielkotonażowa. Stosowany jest głównie do: syntezy poliakrylamidów stosowanych w procesach oczyszczania ścieków, produkcji papieru, przerobie rud, wytwarzaniu polimerów winylowych oraz jako szczeliwo podczas budowy zapór wodnych i tuneli. Żel poliakrylamidowy wykorzystuje się w procesie elektroforezy (PAGE) powszechnie stosowanej w wielu laboratoriach. Zawodowe narażenie na akrylamid może występować podczas: produkcji, dalszego przerobu i dystrybucji tego związku, a także stosowania związku w pracach budowlanych czy montażowych (np.: budowa tuneli, naprawa kanalizacji). Narażenie na akrylamid w Polsce występuje głównie w: zakładach chemicznych, farmaceutycznych oraz laboratoriach instytutów badawczych i uczelni wyższych.W Polsce w latach 2005-2010 ponad 2000 osób było narażonych na akrylamid (2525 osób w 2010 r.), z czego większość stanowiły kobiety. W latach 2011-2012 (wg danych GIS) nie było pracowników narażonych na stężenia akrylamidu w powietrzu, powyżej wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS), tj. powyżej 0,01 mg/m³. Akrylamid wykazuje działanie neurotoksyczne. Kliniczny obraz ostrego i przewlekłego zatrucia u ludzi jest podobny, a dominującymi są takie objawy neuropatii obwodowej, jak: utrata czucia, parestezje (drętwienie/mrowienie dłoni i stóp), osłabienie mięśniowe oraz osłabienie odruchów ścięgnistych. Mogą ponadto wystąpić drżenia rąk i chwiejny chód, zmniejszenie wrażliwości na światło i zdolność rozróżniania barw. Objawy neuropatii obwodowej obserwowano istotnie częściej u pracowników, gdy stężenia akrylamidu na stanowiskach pracy wynosiły powyżej 0,3 mg/m³. W badaniach monitoringu biologicznego (addukty akrylamid z hemoglobiną, AA-Hb) pracowników narażonych na akrylamid ustalono wartość NOAEL dla objawów drętwienia/mrowienia rąk/stóp na poziomie 0,51 nmol AA-Hb/g globiny. Wartość ta odpowiada stężeniu akrylamidu w powietrzu wynoszącemu 0,1 mg/m³. U osób narażonych na akrylamid obserwowano także zapalenie skóry, objawiające się jej łuszczeniem, głównie na dłoniach. Na podstawie wyników badań toksyczności ostrej akrylamidu na zwierzętach wykazano, niezależnie od drogi narażenia, wystąpienie objawów neurotoksyczności. W dostępnym piśmiennictwie nie ma informacji o długoterminowych badaniach inhalacyjnych na zwierzętach. W badaniach podprzewlekłych i przewlekłych (po narażeniu drogą pokarmową lub dootrzewnową) obserwowano głównie neurotoksyczne działanie związku. Klinicznymi objawami narażenia zwierząt na akrylamid były zaburzenia koordynacji ruchowej i chodu oraz osłabienie kończyn tylnych prowadzące do paraliżu. U zwierząt w badaniach histopatologicznych stwierdzano głównie zwyrodnienie aksonów i komórek Schwanna w nerwach obwodowych i w rdzeniu kręgowym. Dla szczurów ustalono wartość NOAEL dla chronicznej neurotoksyczności na poziomie 0,5 mg/kg mc./ dzień. Akrylamid powodował zmiany patologiczne w narządach rozrodczych samców (zwyrodnienie nabłonka rozrodczego w jądrach i przewodach nasiennych, złuszczanie komórek rozrodczych w najądrzach oraz atrofię jąder). Standardowe testy na bakteriach nie wykazały zdolności akrylamidu do indukowania mutacji punktowych. Badanie mutacji genowych na komórkach ssaków w warunkach in vitro dały wynik niejednoznaczny. Niektórzy badacze przypuszczają, że aktywność akrylamidu może być związana z działaniem klastogennym (uszkodzenie chromosomu wyrażone jego złamaniem, co może prowadzić do zmiany organizacji struktury chromosomu wskutek nieprawidłowego połączenia się jego fragmentów w nową konfigurację). Akrylamid indukował aberracje chromosomowe, powodował poliploidalność i zaburzenia wrzeciona, co wskazuje na jego działanie aneuploidalne (obecność w komórce nieprawidłowej liczby chromosomów). Akrylamid powodował uszkodzenia DNA oraz nieplanową syntezę DNA, a także tworzył addukty z DNA oraz indukował wymianę chromatyd siostrzanych. Badania w warunkach in vivo dały dodatnie wyniki dla: aberracji chromosomowych, tworzenia mikrojąder i aneuploidii w szpiku kostnym, co sugeruje, że akrylamid jest bezpośrednio działającym mutagenem, ale prawdopodobnie powoduje skutek klastogenny, a nie mutacje genowe. Akrylamid wykazywał działanie mutagenne w komórkach rozrodczych samców. Wyniki dodatnie otrzymano dla skutków obejmujących: aberracje chromo-somowe, tworzenie mikrojąder, wymianę chromatyd siostrzanych, nieplanową syntezę DNA, dominujące mutacje letalne i dziedziczne translokacje. Za działanie mutagenne akrylamidu może być odpowiedzialny metabolit, glicydamid, który zarówno w badaniach przeprowadzonych w warunkach in vitro, jak in vivo powodował działanie mutagenne i genotoksyczne. Akrylamid działał rakotwórczo na szczury i myszy. U zwierząt w badaniach przewlekłych wykazano wzrost częstości występowania nowotworów u szczurów: tarczycy, jąder, gruczołów sutkowych, trzustki, serca, jamy ustnej i skóry, być może także ośrodkowego układu nerwowego (OUN) oraz u myszy: gruczołu Hardera, płuc, sutka, jajników oraz przedżołądka. Podobne działanie wykazywał także metabolit związku – glicydamid. Badania epidemiologiczne ludzi narażonych zawodowo, jak i środowiskowo (na akrylamid w diecie) nie dają jasnego obrazu zależności narażenia na związek a występowania nowotworów. W IARC zaklasyfikowano akrylamid do grupy 2A (substancja prawdopodobnie rakotwórcza dla ludzi), SCOEL zaliczył związek do grupy B rakotwórczości (genotoksyczne kancerogeny, dla których istniejące dane są niewystarczające do zastosowania modelu LNT). W badaniach na zwierzętach stwierdzono szkodliwy wpływ akrylamidu na płodność samców: zmniejszenie liczby plemników, zmiany morfologiczne nasienia, zaburzenia zachowań kopulacyjnych, dominujące mutacje letalne. U potomstwa samców narażonych na akrylamid stwierdzono zwiększenie resorpcji płodów i zmniejszenie liczebności miotów (skutek mutacji letalnych). Akrylamid nie wpływał na rozrodczość u samic. W badaniach toksyczności rozwojowej większość objawów u potomstwa obserwowano po dawkach akrylamidu powodujących toksyczność matczyną. Akrylamid dobrze wchłania się: drogą inhalacyjną, pokarmową (do 98% u szczurów, do 44% u myszy) i w mniejszym stopniu przez skórę; wiąże się specyficznie z krwinkami czerwonymi oraz spermatydami i przenika przez barierę łożyska. Akrylamid jest szybko metabolizowany przez sprzęganie z glutationem lub utlenianie przy udziale CYP2E1. Ten drugi szlak metaboliczny prowadzi do powstania epoksydowej pochodnej – glicydamidu (GA). Zarówno akrylamid, jak i GA wiążą się z hemoglobiną i/lub DNA. Akrylamid i jego metabolity ulegają wydalaniu z moczem. U ludzi po podaniu doustnym wydalało się z moczem w ciągu doby około 50% podanej dawki. Okres połowicznego wydalania oszacowano na około 3 h. Addukty hemoglobiny z akrylamidem i glicydamidem oraz metabolity obecne w moczu mogą służyć jako biomarkery narażenia na akrylamid. Za podstawę do zaproponowania wartości NDS akrylamidu przyjęto jego działanie neurotoksyczne na ludzi. U pracowników narażonych zawodowo na akrylamid o stężeniu przekraczającym 0,3 mg/m³ istotnie częściej występowało drętwienie dłoni i stóp niż w grupie pracowników narażonych na akrylamid o stężeniu poniżej 0,3 mg/m³. W celu ustalenia wartości NDS akrylamidu z wartości NOAEL 0,1 mg/m³ przyjęto jeden współczynnik niepewności związany z różnicami wrażliwości osobniczej u ludzi. Ilościowa ekstrapolacja wyników badań działania rakotwórczego związku u zwierząt na ludzi jest praktycznie niemożliwa, gdyż na powstawanie nowotworów obserwowanych u szczurów istotny wpływ mają czynniki specyficzne dla tego gatunku. Obliczona wartość NDS akrylamidu wynosi 0,05 mg/m³. Dla państw członkowskich UE istotne znaczenie mają wartości wiążące BOELV, a dla akrylamidu Komitet Doradczy ds. Bezpieczeństwa i Zdrowia w Miejscu Pracy (ACSH) przyjął w 2012 r. propozycję wartości BOELV w zakresie stężeń 0,07 ÷ 0,1 mg/m³. W Niemczech dla ryzyka akceptowanego 4-10-4 zaproponowano wartość dopuszczalną dla akrylamidu na poziomie 0,07 mg/m³. Biorąc pod uwagę powyższe ustalenia, zaproponowano przyjęcie stężenia 0,07 mg/m³ za wartość NDS akrylamidu. Ze względu na wchłanianie akrylamidu przez skórę związek oznakowano literami “Sk”. W badaniach pracowników narażonych na akrylamid stwierdzono wyraźną zależność między poziomem adduktów akrylamidu z hemoglobiną (N-(2-karbamoiloetylo)-waliny, AA-Hb) a występowaniem objawów ze strony obwodowego układu nerwowego. Dla objawów drętwienia/mrowienia stóp lub nóg (najwcześniej występujących) ustalono wartość NOAEL na poziomie 0,51 nmol AA-Hb/g globiny. Wartość ta odpowiada stężeniu akrylamidu w powietrzu wynoszącemu około 0,1 mg/m³. Jest to obowiązująca wartości NDS dla akrylamidu w Polsce. Do wyznaczenia wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym dla akrylamidu we krwi przyjęto stężenia adduktów akrylamidu z hemoglobiną. W Niemczech przyjęto dwie wartości: BLW (biologischer leitwert – dopuszczalna wartość biologiczna) na poziomie 550 pmol AA-Val/g globiny oraz BAR (biologischer arbeitsstoff-referenzwert – biologiczna wartość referencyjna) na poziomie 50 pmol AA-Val/g globiny. W SCOEL ustalono wartość wyjściową BGV dla niepalącej populacji generalnej na poziomie 80 pmol AA-Val/g globiny. Żadna z tych wartości nie była porównywana z wartościami dopuszczalnych stężeń akrylamidu w powietrzu na stanowiskach pracy, których zarówno w SCOEL, jak i w Niemczech dla akrylamidu nie ustalono.Ze względu na dużą zmienność stężeń adduktów akrylamidu z hemoglobiną w populacji nienarażonej zawodowo na akrylamid, a także fakt, że pomiar adduktów z hemoglobiną jest metodą inwazyjną, wymagającą ponadto wyspecjalizowanej aparatury, zrezygnowano z ustalenia wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) dla akrylamidu.

EN

Acrylamide (AA) is a chemical compound that occurs at room temperature in the form of colorless crystals or flakes. It is not found in the natural environment, but it can be produced in thermal food processes (frying, baking). It is also present in cigarette smoke. Acrylamide is categorized as a toxic substance that poses substantial health risk after long-term exposure via inhalation, ingestion or skin contact. It is a category 2 (IB) mutagen and category 2 (IB) carcinogen. AA is known to induce adverse effects on reproduction, eye irritation and allergic skin reactions. Acrylamide is produced in multitonnage quantities. It is mostly used to synthesize polyacrylamides applied in wastewater treatment, manufacturing paper, processing ore, manufacturing vinyl polymers; it is also used as a grouting agent in constructing dams and tunnels. Polyacrylamide gel is utilized in the process of electrophoresis (PAGE) commonly used in numerous laboratories.Occupational exposure to acrylamide may occur during the production, processing and distribution of this compound and also during its application in construction and assembly works (e.g., construction of tunnels, sewer grouting work). In Poland occupational exposure to acrylamide is observed in chemical and pharmaceutical plants as well as in laboratories of research institutes and tertiary education schools. Over 2000 workers (mostly women) were exposed to this compound in the years 2005-2010 (2525 workers in 2010). According to the data produced by the Chief Sanitary Inspectorate in 2011 and 2012 there were no workers exposed to acrylamide at levels exceeding maximum allowable concentration (MAC) in the air, namely over 0.01 mg/m3. Acrylamide is found to exert neurotoxic effects. Clinical symptoms of acute and chronic poisoning are similar in humans, and symptoms of peripheral neuropathy, such as loss of sensation, paresthesia (numbness/ tingling in hands and feet), reduced muscle tone and diminished tendon reflexes are most common. In addition, hand tremors and unsteady gait, diminished sensitivity to light and inability to distinguish colors can be ob-served. Peripheral neuropathy symptoms were significantly more frequent in workers exposed to A A concentrations exceeding 0.3 mg/m3. Based on the biological monitoring (acrylamide adducts with hemoglobin, AA-Hb) of AA-exposed w’orkers no-observed adverse effect level (NOAEL) for numbness/tingling in hands/ feet has been set at 0.51 nmol AA-Hb/g globin. This value corresponds to the air AA concentration of 0.1 mg/m3. In w'orkers exposed to this compound dermatitis manifested by skin peeling, mostly in the palm, is also observed. The results of animal studies on acute AA toxicity have revealed symptoms of neurotoxicity, regardless of the exposure route. In the available literature there is no information about long-term inhalation studies on animals. Subchronic and chronic studies (after intraperitoneal and ingestion exposure) showed mainly neurotoxic effect of this compound. Clinical symptoms of animal AA exposure were manifested by incoordination, unsteady gait and diminished strength of hind limbs leading to paralysis. Histopathological examinations of animals most frequently showed degenerated axons and Schwann cells in the spinal cord and peripheral nerves. The NOAEL value for chronic neurotoxicity in rats has been set at 0.5 mg/kg b.w./day. Acrylamide induced male reproductive pathology (degeneration of the germinal epithelium in testes and seminiferous tubules, exfoliation of germ cells in the epididymis and atrophy of testes). Standard bacteria testing show'ed lack of AA ability to induce point mutations. The in vitro study of gene mutations on mammal cells yielded controversial results. Some researchers suppose that the AA activity’ may be associated with the clastogenic effect (a broken chromosome, which may lead to chromosome reorganization due to incorrect coupling of its fragments into a new configuration). Acryla- rnide induced chromosome aberrations, polyploidy and spindle disorders, which indicates its aneuploidal effect (the incorrect number of chromosomes in the cell). Acrylamide was responsible for DNA damage, unscheduled DNA synthesis, production of DNA adducts and induction of sister chromatid exchange. In vivo studies yielded positive results for chromosome aberration, production of micronuclei and aneu- ploidy in bone marrow, which suggests that acrylamide is a mutagen characterized by direct action, however, it is most likely that it exerts the clastogenic effect, but not gene mutations. Acrylamide showed the mutagenic effect in male reproductive cells. Positive results wrere obtained for such effects as chromosome aberra-tions, production of micronuclei, sister chromatid exchange, unscheduled DNA synthesis, dominant lethal mutations and hereditary trans-locations. It is likely that metabolite glycidam- ide, which exerts mutagenic and genotoxic effects in both in vivo and in vitro studies, is re-sponsible for the mutagenic effect of acrylamide. Acrylamide was found to show a carcinogenic effect in rats and mice. Animal chronic studies revealed an increased incidence of cancers of thyroid, testes, mammary7 glands, pancreas, heart, oral cavity and skin and maybe also of the central nervous system (CNS) in rats as well as cancers of the Harderian gland, lungs, mammary glands, ovaries and foreestomach in mice. Glicydamide, AA metabolite, showed a similar effect. Epidemiological studies of people occupationally and environmentally (diet) exposed to acrylamide have not provided explicit evidence of the relationship between AA exposure and cancer risk. Acrylamide has been classified into group 2A (the agent probably carcinogenic to humans) by the International Agency for Research on Cancer and to group B (genotoxic carcinogen, for which the existence of a threshold cannot be sufficiently supported at present) by the Scientific Committee on Occupational Exposure Limit (SCOEL). Animal studies have evidenced an adverse effect of acrylamide on male reproduction/fertility, including a reduced number of sperm cells, morphological changes in sperm, altered sexual behavior, dominant lethal mutations. An increased fetal resorption and decreased litter size (resulting from lethal mutations) wrere observed in the progeny of males exposed to acrylamide. No effect on re-production was found in females. In the studies of developmental toxicity the majority of symptoms were observed after administration of AA doses responsible for inducing maternal toxicity. Acrylamide is well absorbed via inhalation and ingestion (up to 98% in rats and up to 44% in mice), less absorbed through the skin; specifically bound to red blood cells and spermatids and permeats through the placental barrier. Acrylamide is rapidly metabolized through conjuga¬tion to glutathione or CYP2El-mediated oxidation. The latter metabolic pathway leads to the production of glycidamide (GA), an epoxy derivative. Both acrylamide and GA can bind to hemoglobin and/or DNA. Acrylamide and its metabolites are excreted in the urine. In humans 50% of an orally administered dose w7as excreted in the urine in 24 h. Excretion half-time is esti-mated at approximately 3 h. Hemoglobin ad¬ducts of acrylamide, glycidamide and urinary metabolites can serve as biomarkers of acrylamide exposure. The neurotoxic AA effect on humans has been adopted as the basis for the proposed MAC value of this compound. In workers occupationally exposed to acrylamide at the concentration exceeding 0.3 mg/m3 numbness in palms and feet was observed more frequently than in those exposed to lower concentrations (below 0.3 mg/m3). To establish a MAC value of acrylamide from the value of NO- AEL 0.1 mg/m3, one uncertainty coefficient, related to individual differences in human sensitivity, has been adopted. The qualitative extrapolation of results obtained from carcinogenicity studies in laboratory7 animals to humans is practically impossible since the development of cancers observed in rats is significantly influenced by species-specific factors. The calculated MAC value for acrylamide is 0.05 mg/m3. It should be stressed that in the European Union the binding occupational exposure level value (BOELV) is most important. In 2012 the Advisor} Committee for Safety and Health at Work (ACSH) accepted a proposal on BOELV for acrylamide concentration within the range of 0.07 - 0.1 mg/m3. Also in Germany MAC for acrylamide was proposed at 0.07 for acceptable risk 4 - 1CH. Bearing in mind the aforesaid stipulations MAC of 0.07 mg/m3 for acrylamide has finally been proposed. On account of acrylamide ab-sorption through the skin the standard value for the compound is labeled "Sk". Studies of w7orkers occupationally exposed to acrylamide showed explicitly a relationship between the level of acrylamide adducts with hemoglobin (N-(2- -carbamoylethyl)-valine, AA-Hb) and the occurrence of symptoms in the peripheral nervous system. For numbness/tingling in feet or legs (the most commonly observed symptoms) the NOAEL value has been set at 0.51 nmol AA-Hb/g glo- bin. This value corresponds to AA concentration in the air of 0.1 mg/m3. This is a binding MAC value for acrylamide in Poland. Concentrations of acrylamide adducts with hemoglobin have been adopted to estimate admissible value in the biological material for acrylamide in blood. In Germany two values have been adopted, BLW (biologischer leitwert, biological limit value) of 550 pmol AA-Val/g globin and BAR (biologischer arbeitsstoff-referenzetwert, biological reference value) of 50 pmol AA-Val/g globin. SCOEL adopted an initial BGV (biological guidance value) for the non-smoking general population, which was set at 80 pmol AA-Val/g globin. None of these values was comparable with MAC values for acrylamide in workplace air; neither SCOEL nor Germany established such values. In view of great variations in the concentration of acrylamide adducts with hemoglobin in the population non-occupationally exposed to acrylamide as well as the fact measuring hemoglobin adducts involves an invasive procedure that requires highly specialized equipment, the establishment of BEI for acrylamide has been abandoned.

6

Triazotan (V)-propano-1,2,3-triylu

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2013

|

Nr 3 (77)

83--109

PL

Triazotan(V)-propano-1,2,3-triylu (nitrogliceryna, TNG) w temperaturze pokojowej jest oleistą cieczą o słodkim, palącym smaku i barwie od bezbarwnej do bladożółtej. Jest substancją sklasyfikowaną jako substancja wybuchowa, bardzo toksyczna i działająca bardzo toksycznie przez drogi oddechowe, w kontakcie ze skórą i po połknięciu. Nitrogliceryna jest substancją stosowaną do produkcji dynamitu i innych materiałów wybuchowych, a także w paliwach rakietowych. Znalazła także zastosowanie w medycynie jako lek stosowany w: dusznicy bolesnej, zastoinowej niewydolności mięśnia sercowego (szczególnie w przypadku ostrego zawału mięśnia sercowego) i nadciśnieniu. Możliwymi drogami narażenia na ten związek w przemyśle jest wchłanianie par w drogach oddechowych i przez kontakt ze skórą. Dane dotyczące stężeń nitrogliceryny w powietrzu środowiska pracy pochodzą z drugiej po łowy XX w. Mierzone stężenia wynosiły wówczas od <0,1 do 4,0 mg/m W Polsce według danych Głównego Inspektora Sanitarnego łączna liczba pracowników narażonych na nitroglicerynę o stężeniu > 0,1 do 0,5 wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) wynosiła 11 osób w 2010 r. oraz 52 osoby w 2011 r. W 2007 r. oraz w 2010 r. nie było pracowników narażonych na nitroglicerynę o stężeniach przekraczających 0,5 wartości NDS (0,25 mg/m oraz wartość NDS (0,5 mg/m Dane dotyczące ludzi wskazują, że krytycznym skutkiem narażenia na nitroglicerynę jest działanie prowadzące do rozszerzenia naczyń krwionośnych. Jest to także główny skutek działania farmakologicznego nitrogliceryny stosowanej jako lek. Objawami działania nitrogliceryny będącymi konsekwencją rozszerzenia naczyń krwionośnych są: bóle głowy, spadek ciśnienia krwi i nudności. W warunkach narażenia zawodowego objawy takie występowały u pracowników przy narażeniu na nitroglicerynę o stężeniach 0,3 ÷ 4,0 mg/m Podobne objawy obserwowano u ludzi po narażeniu dermalnym na nitroglicerynę (płatki uwalniające 5 mg nitrogliceryny). Podana dawka wchłonięta odpowiadała stężeniu nitro gliceryny w powietrzu wynoszącemu 0,5 mg/m (przy założeniu wentylacji płuc równej 10 m w czasie 8-godzinnej zmiany roboczej). Większe stężenia nitrogliceryny mogły powodować: depresję, methemoglobinemię i sinicę. Po zmniejszeniu stężeń nitrogliceryny w powietrzu środowiska pracy do < 0,1 mg/m (0,01 ppm) u pracowników nie obserwowano żadnych szkodliwych skutków działania związku. Nie ma wiarygodnych danych, że nitrogliceryna powoduje u ludzi wzrost ryzyka wystąpienia chorób naczyń wieńcowych i mózgowych. Wyniki badań są rozbieżne, a w niektórych ba daniach kohortowych za czynnik wywołujący takie schorzenia jest uważany diazotan glikolu etylenowego (EGDN). Brak jest także danych dotyczących powtarzanego narażenia zwierząt doświadczalnych na nitroglicerynę drogą inhalacyjną. U zwierząt po podaniu dużych dawek nitrogliceryny drogą pokarmową obserwowano methemoglobinemię oraz działanie toksyczne związku na wątrobę i jądra. W badaniach na szczurach i psach ustalono wartość NOAEL dla nitrogliceryny w zakresie dawek 25 ÷ 40 mg/kg/dzień dla działania układowego związku, w tym toksyczności r produkcyjnej, co odpowiadało dużo większym stężeniom nitrogliceryny w powietrzu, niż stężenia powodujące toksyczne skutki u ludzi. Na podstawie wyników badania działania mu tagennego nitrogliceryny prowadzonych w warunkach in vitro wykazano brak działania mutagennego lub słabe działanie mutagenine substancji. Wszystkie badania działania muta gennego nitrogliceryny prowadzone w warunkach in yiyo dały wyniki ujemne. W IARC nie dokonano klasyfikacji nitroglicery ny pod kątem działania rakotwórczego. W Niemczech zaliczono nitroglicerynę do grupy 3.B rakotwórczości, natomiast w SCOEL zaklasyfikowano nitroglicerynę jako związek rakotwórczy grupy C. tj. genotoksyczny kancerogen, dla którego można ustalić praktyczną wartość dopuszczalną na podstawie istniejących danych. Nie ma danych na temat wpływu nitrogliceryny na rozrodczość u ludzi. W trzypokoleniowym badaniu toksyczności reprodukcyjnej prowadzonym na szczurach w pokoleniu F nie stwierdzono wpływu nitrogliceryny na płodność szczurów. Poważne zaburzenia płodności obserwowano w grupie F otrzymującej największą dawkę nitrogliceryny, co było związane z zahamowaniem spermatogenezy oraz istotnym zmniejszeniem masy jąder. W innych ba daniach na zwierzętach nie stwierdzono wpływu nitrogliceryny na rozrodczość. W Niemczech zaklasyfikowano nitroglicerynę do grupy C. czyli substancji, w których przypadku nie oczekuje się uszkodzenia zarodków i płodów, jeżeli jest przestrzegana wartość MAK Nitrogliceryna wchłania się do organizmu w drogach oddechowych i przez skórę. Wydajność wchłaniania przez skórę u ludzi wynosi około 68 ÷ 76%. Nie ma danych dotyczących wchłaniania nitrogliceryny w drogach oddechowych. Za podstawę ustalenia wartości NDS dla nitrogliceryny zaproponowano wyniki badań pracowników, u których nie obserwowano szkodliwych skutków działania związku po narażeniu na nitroglicerynę o stężeniach poniżej 0,095 mg/m (0,01 ppm), (Hanion, Fredrick 1966). Stężenie 0,095 mg/m (0,01 ppm) nitrogliceryny zaproponowano przyjąć za wartość najwyższe go dopuszczalnego stężenia (NDS) substancji. Określanie współczynników niepewności w tym wypadku nie było konieczne, ponieważ wartość tę wyprowadzono bezpośrednio na podstawie wyników badań ludzi zawodowo narażonych na nitroglicerynę. Zaproponowano przyjęcie stężenia 0,19 mg/m (0,02 ppm) za wartość najwyższego dopuszczalne go stężenia (NDSCh) nitrogliceryny, ponieważ u pracowników narażonych na nitroglicerynę o stężeniach równych lub większych od 0,3 mg/m obserwowano działanie drażniące związku (Hanion, Fredrick 1966). W przypadku obecności w miejscu pracy także diazotanu glikolu etylenowego (EGDN), związku o takim samym mechanizmie działania jak nitrogliceryna, konieczne jest uwzględnienie sumy ilorazu średnich stężeń ważonych obu związków do ich wartości NDS, która nie może przekroczyć wartości równej 1. Zaproponowano oznaczenie związku literami „Sk” oznaczającymi substancje wchłaniającą się przez skórę, ponieważ nitrogliceryna bardzo wydajnie wchłania się przez skórę i wywołuje objawy układowe. Nie ma danych do wyznaczenia wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) nitrogliceryny.

EN

At room temperature trinitrate(V)-propan-1,2,3 -triyl (nitrogiycerin, TNG) is an oily, colorless to pale yellow liquid with sweet, burning taste. It is classified as a highly toxic explosive substance. It shows very toxic effects by inhalation, in con tact with skin and if swallowed. Nitroglycerin is a substance used in the manufacture of dynamite and other explosive materials as well as an active ingredient of rocket propellant. Nitroglycerin is also used medically as one of the most useful drug for treating angina pectoris, congestive heart failure (especially in acute myocardial infarction) and hypertension. In industrial conditions inhalation of vapors via airways and contact with the skin are the potential routes of exposure to this compound. Data concerning TNG concentrations in the workplace air date from the second half of the 2Oth century. Its concentrations measured at that time accounted for <0.1-4.0 mg/m3 In Poland, according to the data provided by the Chief Sanitary Inspectorate, the total number of employees exposed to TNG in concentrations of >0.1- 0.5 of the maximum admissible concentration value (MAC) was 11 workers in 2010 and 52 workers in 2011. In 2007 and 2010 there were no workers exposed to ING in concentrations exceeding the MAC value of 0.5 (0.25 mg/m3 and MAC value (0.5 mg/m3 Data on human exposure indicate that dilation of blood vessels is a critical effect of exposure to nitroglycerin. It is also the major pharmacological effect of ING used as medication. Headache, pressure fall and nausea are the symptoms of ING effects, resulting from the dilation of blood vessels. In occupational expo sure these symptoms have been observed in workers exposed to nitroglycerin in concentrations of 0.3 ÷ 4.0 mg/m3 Similar symptoms have been noted in people after dermal exposure to TNG (patches releasing 5 mg of nitroglycerin). The dose absorbed corresponds to TNG air con cencentration of 0.5 mg/m3 (assuming that the King ventilation is equal to 10 m during an 8-hour shift). Higher concentrations could induce depression, methemoglobinemia and cyanosis. After diminishing TNG concentration in the workplace air to <0.1 mg/m3 (0.01 ppm) no adverse effects of this compound were observed in workers. There are no reliable data on the increased human risk of coronary and cerebrovascular diseases induced by nitroglycerin. The results of the studies performed are conflicting and the results of some cohort studies eyen suggest that the incidence of these diseases is generated by ethylene glycol dinitrate (EGDN). There is also lack of data on repeated exposure of experimental animals to nitroglycerin via inhalation. In animals methemoglobinemia and toxic effects on the liver and testes were ob served after intragastric admnistration of TNG in high doses. Studies on rats and dogs helped determine the value of no observed adverse effect level (NOAEL) for nitroglycerin in the range of doses 25 ÷ 40 mg/kg/day for the systemic effect of the compound, including reproductive toxicity, which corresponded to much higher TNG concentrations in the air than con cencentrations inducing toxic effects in humans. The results of the in vitro study of the mutagenic effect of nitroglycerin have not evidenced strong or eyen slight mutagenic effect of this substance. Ali in vitro studies of the TNG mutagenic effect produced negative results. The International Agency for Research on Cancer (IARC) has not classified nitroglicerin as to its carcinogenicity to humans. In Germany TNG has been categorized into group 3B as to its car cinogenicity, whereas the Scientific Committee on Occupational Exposure Limits (SCOEL) has classified it as carcinogenic compound of group C - a genotoxic carcinogen for which it is possible to set the admissible practical value on the basis of existing data. There are no data concerning the effect of nitro glycerin on the human reproductive system. In a three-generation reproductive toxicity study carried out on rats, the F generation showed no effect of TNG on the reproduction of these animals. Major disorders in reproduction were observed in the F group administered the high est dose of nitroglycerin, which was associated with the inhibition of spermatogenesis and significant decrease in the mass of testes. Other studies did not reveal any effect of TNG on re production. In Germany nitroglycerin has been categorized in group C - a substance not expected to damage embryos and fetuses if the MAC value is strictly observed. Nitroglycerin enters the body through airways and skin. The capacity of absorption through the skin in humans accounts for 68 ÷ 76% . There are no data concerning nitroglycerin absorption in airways. The results of the studies on workers showing no adverse effects after exposure to nitroglycerin in concentrations below 0.095 mg/m (0.01 ppm) have been suggested as the basis for setting MAC value for this compound (Hanlon, Fredrick, 1966). It has been suggested to adopt TNG concentration of 0.095 mg/m3 (0.01 ppm) as the MAC value. In this case the determination of uncertainty coefficients was not necessary since this value was derived directly from the study out come in workers occupationally exposed to nitroglycerin. It has also been suggested to adopt the concentration of 0.19 mg/m (0.02 ppm) as the short term exposure limit (STEL) value since irritation effect has been observed in workers exposed to nitroglycerin in concentrations equal to or high er than 0.3 mg/m of this compound (Hanlon, Fredrick, 1966). In the concomitant presence of nitroglycerin and ethylene glycol dinitrate - a compound of the same mechanism of action, it is essential to consider the sum of quotients of weighted average concentrations of both compounds relevant to the MAC value that must not exceed the value equal to 1. It has been suggested to label the compound with „Sk” indicating dermal absorption of the substance since nitroglycerin shows very high capacity for absorption through the skin and induces systemic symptoms. There are no data that allows to determine TNG maximum concentration in biological material.

7

Pirydyna

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2013

|

Nr 3 (77)

59--82

PL

Pirydyna jest stosowana jako rozpuszczalnik: farb, gumy, produktów farmaceutycznych, żywic poliwęglanowych i środków impregnacyjnych do tkanin. Duże ilości pirydyny Są stosowane jako związek wyjściowy do produkcji: pochodnych pirydyny, piperydyny, pestycydów, leków i innych produktów. Zawodowe narażenie na pirydynę może występować podczas: jej produkcji, dalszego jej przerobu i dystrybucji, a także uwalniania związku jako produktu rozkładu węgla czy smoły węglowej oraz produktów zawierających pirydynę. Stężenia pirydyny w powietrzu środowiska pracy w drugiej połowie XX w. kształtowały się od 0,002 do około 20 mg/m. Według danych Głównego Inspektora Sanitarnego łączna liczba pracowników narażonych Polsce na pirydynę o stężeniach w zakresie od > 0,1 do 0,5 wartości NUS (tj. 5 mg/m wynosiła 31 osób w 2010 r. oraz 46 osób w 2011 r. Nie było pracowników narażonych na pirydynę o stężeniach przekraczających 0,5 wartości NDS. Dawkę śmiertelną pirydyny dla człowieka oszacowano na 0,5 ÷ 5,0 mg/kg m.c. W opisanych przypadkach zatruć ostrych pirydyną obserwowano po zatruciu drogą pokarmową: nudności, zawroty głowy, ból brzucha i przekrwienie bierne płuc. Po zatruciu inhalacyjnym pirydyną objawy wskazywały na działanie związku na ośrodkowy układ nerwowy i charakteryzowały się zaburzeniami mowy oraz rozległymi cechami niedotlenienia kory mózgu. Opisano także przypadki przewlekłego zatrucia pirydyną pracowników zatrudnionych w zakładach chemicznych, w których stężenia pirydyny w powietrzu wynosiły około 19 ÷ 42 mg/m Objawami zatrucia były: bóle i zawroty głowy, nerwowość, bezsenność, czasami nudności i wymioty. Na podstawie wyników nielicznych badań epidemiologicznych nie stwierdzono wzrostu umieralności u osób narażonych na pirydynę w latach 1961- -1983 w trzech zakładach w Wielkiej Brytanii. Na podstawie wyników badań toksyczności ostrej na zwierzętach doświadczalnych (szczurach, my szach, świnkach morskich, królikach i psach) wykazano, że pirydyna należy do związków szkodliwych (Xn). Związek ten wykazywał słabe działanie drażniące na skórę królików i nie powodował uczulenia skóry w badaniach na świnkach morskich. W badaniach podprzewlekłych i przewlekłych, w których pirydynę podawano zwierzętom w różnych dawkach drogą pokarmową (p.o. lub w wodzie do picia), u zwierząt obserwowano: zmniejszenie przyrostu masy ciała, uszkodzenie wątroby i nerek oraz wpływ związku na układ rozrodczy. Pirydyna nie wykazała działania mutagennego. Na podstawie wyników badań na szczurach i myszach w programie NTP uznano, że dowód działania rakotwórczego pirydyny na szczury jest niejedno znaczny, natomiast istnieje wyraźny dowód działania rakotwórczego związku na myszy. W IARC zaliczono pirydynę do grupy 3., tj. związków nie- klasyfikowanych pod względem rakotwórczości dla ludzi. Za krytyczne skutki u ludzi po powtarzanym narażeniu na pirydynę uznano działanie depresyjne związku na ośrodkowy układ nerwowy (OUN) oraz skutki działania na wątrobę i nerki, będące najwcześniejszymi objawami toksycznego działania związku na gryzonie. Do wyprowadzenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) pirydyny przyjęto dane dotyczące skutków przewlekłego narażenia myszy i szczurów na związek drogą pokarmową. Wartości NOAEL/LOAEL dla podprzewlekłych i przewlekłych doświadczeń na gryzoniach mieszczą się w zakresie dawek od <7 do 50 mg/kg m.c. Na podstawie wyników 2-letnich badań, w których szczurom szczepu F344/N lub Wistar podawano pirydynę z wodą do picia, wykazano, że po najmniejszych podanych dawkach (7 lub 8 mg/kg/dzień) u części zwierząt wystąpiło uszkodzenie wątroby. Dawkę 7 mg/kg m.c. przyjęto więc za wartość ŁOA EL stanowiącą podstawą do wyprowadzenia wartości NDS pirydyny.

EN

Pyridine, a cołorless liquid with a characteristic un pleasarit odor, has been categorized as a highly flam mable and harmful substance. It exerts harmful effects if inhaled, swalowed or absorbed through the skin. Pyridine is used as a solvent in paints, rubber, pharmaceuticals, polycarbonate resins and textile fabric impregnating agents. Its large quantities are applied as a precursor in the production of pyridine deriatives, piperidine, pesticides, phannaceuticals and other products. Occupational exposure to pyridine may occur during its production, further processing and distribution, as well as during the process of pyridine release, yield ing coal and tar breakdown products or pyridine containing products. In the second half of the 2Oth century pyridine air concentration in the occupational environment ranged from 0.002 to about 20 mg/m In Poland, according to the 2011 data of the Chief Sanitary Inspectorate, 31 workers in 2010 and 46 workers in 2011 were occupationally exposed to pyridine at concentrations from > 0.1 to 0.5 of the maximum admissible concentration (MAC) value, equal 5 mg/m No workers were exposed to pyridine at concentration exceeding the 0.5 MAC value. The human lethal dose of pyridine has been estimated at 0.5 - 5.0 mg/kg of body weight. In the reported cases of acute pyridine intoxication the following symptoms and signs were observed after ingestion: nausea, vertigo, abdominal pain and lung congestion and after inhalation: effects on the central nervous system (CNS) characterized by speech disorders and extensive cerebral cortex hypoxia. Chronic pyridine intoxication of workers employed in chemical plants, where its air concentrations reached 19 - 42 mg/m have also been reported. In those cases, such symptoms as headaches, vertigo, nervousness, insomnia, occasional nausea and vomiting were found. Based on the results of rather rare epidemiological studies no excess mortality among workers exposed to pyridine in three British plants was found in 1961—1983. The studies of acute toxic effect of pyridine carried out on laboratory animals (rats, mice, guinea pigs, rabbits and dogs) have evidenced that pyridine is a harmful (Xn) compound. Pyridine induces mild irritation effects on the rabbit skin, but it does not generate dermal allergy in guinea pigs. The studies of sub-chronic and chronic effects of pyridine, administered (per os or in drinking water) in different doses have revealed decreased body mass gain, liver and kidney damage and reproductive disorders in laboratory animals. Pyridine does not show mutagenic effects. Based on the results of studies on rats and mice, performed under the NTP program, the absence of clear-cut evidence that pyridine exerts carcinogenic effect on rats has been claimed, however, carcinogenic effect of pyridine on mice bas been evidenced. The International Agency for Research on cancer has categorized pyridine with respect to its potential carcinogenic risk to group 3 as not classifiable as to its car cinogenicity to humans. CNS depression observed iii humans after repeated exposure to pyridine, as well as the damage to liver and kidneys, the earliest symptoms of its toxic effect on rodents, are recognized as critical effects of tbis compound. The data on effects of chronic exposure of mice and rats to pyridine via ingestion served as grounds for estimating its MAC value. The values of no ob served adverse effect Ievel / the lowest observed adverse effect level (NOAEŁ/LOAEŁ) for sub chronic and chronic experiments on rodents fall within the range of > 7-50 mg/kg of body weight. The results of a two-year study on F344/N or Wistar rats administered pyridine in drinking water showed that the liver damage had occurred in a part of the study animals after the lowest doses (7 or 8 mg/kg/day). Therefore, a dose of 7 mg/kg of body weight was finally adopted as the LOAEŁ value, being the basis for setting the MAC value of pyridine. The LOAEŁ value of 7 mg/kg of body weight for pyridine corresponds with pyridine air concentration of 49 mg/m (15 ppm), providing that an adult person of 70 kg body weight inhales 10 m of the air during an 8-hour work shift. After applying coefficients of uncertainty (total value, 8), the MAC value for pyridine was estimated at 6.13 mg/m In the EU, the OEL value for pyridine bas not been set, however, maintaining its air concentration be bw 5 ppm (16 mg/m3 is recommended. The established pyridine MAC value of 6.13 mg/m3 not only meets this criterion but it is also close to the MAC value (5 mg/m for pyridine binding in Poland. The authors of the documentation have suggested to keep the MAC value for pyridine at 5 mg/m since according to the Chief Sanitary Inspectorate data for 2010-2011 in Po there were no workers exposed to pyridine at concentrations exceeding 0.5 of the MAC value (2.5 mg/m The compound was la belied with „Sk” indicating dermal absorption of the substance. There are no grounds for defining the maximum admissible short-term exposure level (STEL) for this compound. Therefore, it has been suggested to eliminate this value from the list of MAC values. The adherence to MAC value for pyridine of 5 mg/m should protect workers against harmful effects of pyridine on the CNS observed after exposure to its concentrations of 19—42 mg/m3.

8

Anilina. Dokumentacja dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2013

|

Nr 2 (76)

19--56

PL

Anilina jest oleistą, bezbarwną cieczą o charakterystycznym zapachu. Sklasyfikowana jest jako substancja toksyczna, która działa toksycznie: przez drogi oddechowe, w kontakcie ze skórą i po połknięciu. Może powodować uszkodzenie oczu i uczulenie w kontakcie ze skórą. Produkcja aniliny jest wielkotonażowa. Anilina jest wyjściową substancją do otrzymywania związków przejściowych, stosowanych w różnych gałęziach przemysłu, głównie do produkcji 4.4'-metylenodianiliny –związku wyjściowego do otrzymywania mas poliuretanowych oraz do produkcji: związków dla przemysłu gumowego, barwników, pestycydów i farmaceutyków. Zawodowe narażenie na anilinę może występować podczas: produkcji, dalszego przerobu i dystrybucji tego związku, a także w procesie uwalniania aniliny jako produktu rozkładu przy termicznej degradacji mas plastycznych (np. w odlewniach czy w przemyśle gumowym przy wulkanizacji gumy) oraz stosowania produktów zawierających anilinę (np. barwniki). Stężenia aniliny w powietrzu środowiska pracy w różnych gałęziach przemysłu obecnie nie przekraczają 3,6 mg/m3. W Polsce wg danych GIS w 2010 r. a nie było pracowników narażonych w środowisku pracy na anilinę o stężeniach w powietrzu przekraczających wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) związku, czyli 5 mg/ m3. W ostrych zatruciach pracowników narażonych zawodowo na anilinę obserwowano: sinicę, we krwi anemię z obecnością ciałek Heinza, ogólne osłabienie, zaburzenia umysłowe, drgawki i duszność. Obraz przewlekłego zatrucia aniliną w warunkach przemysłowych nie jest jednoznaczny, ponieważ wielu badaczy nie potwierdza możliwości powstania zatruć przewlekłych aniliną, wskazując raczej na sumowanie się skutków wielokrotnych zatruć ostrych. Na podstawie wyników badań toksyczności ostrej aniliny na zwierzętach wykazano, że niezależnie od drogi narażenia {per os lub inhalacyjną) występują podobne objawy narażenia: sinica, objawy ze strony ośrodkowego układu nerwowego oraz wzrost stężenia MetHb we krwi, zależny od wielkości stężenia (dawki) aniliny. Obserwowano także duże różnice gatunkowe we wrażliwości zwierząt na anilinę. Podprzewlekłe i przewlekłe narażenie szczurów i myszy na anilinę drogą inhalacyjną lub pokarmową skutkowało głównie, w zależności od wielkości dawki (stężenia), wzrostem: poziomu MetHb i ciałek Heinza oraz retikulocytów we krwi, a także objawów uszkodzenia śledziony. Testy w warunkach in vitro na organizmach niższych (nie ssakach) nie wykazały zdolności aniliny do indukowania mutacji punktowych. Anilina indukowała aberracje chromosomowe w warunkach zarówno in vitro, jak i in vivo. Skutki te obserwowano po narażeniu na anilinę o stosunkowo dużych stężeniach. Anilina powodowała też wzrost częstości tworzenia mikrojąder w komórkach somatycznych myszy i szczurów w warunkach in vivo tylko w zakresie dawek wywołujących methemoglobinemię i inne skutki toksyczne. Wyniki testów dotyczących uszkodzeń DNA przez anilinę, zarówno w warunkach in vitro, jak i in vivo, są dość rozbieżne, ale pozwalają jednak przypuszczać, że zdolność aniliny do bezpośredniego uszkodzenia DNA jest bardzo niewielka. Działanie rakotwórcze aniliny (nowotwory śledziony) obserwowano jedynie u szczurów po przewlekłym narażeniu na duże dawki związku (72 mg/ kg i większe) i były one ograniczone tylko do jednego gatunku zwierząt oraz praktycznie jednej płci (samce). W IARC zaliczono anilinę do grupy 3. - związków nieklasyfikowanych pod względem rakotwórczości dla ludzi. Eksperci Unii Europejskiej zaklasyfikowali anilinę jako substancję rakotwórczą Carc. 2., z przypisanym zwrotem określającym rodzaj zagrożenia H351 - podejrzewa się, że powoduje raka. SCOEL zaliczył anilinę do grupy C - geno- toksycznych kancerogenów, dla których można ustalić praktyczną wartość dopuszczalną na podstawie istniejących danych. Anilina u zwierząt doświadczalnych nie wykazywała ani działania embriotoksycznego, ani teratogennego, a także nie wpływała na rozrodczość w dawkach nietoksycznych dla matek. Anilina jest szybko wchłaniana: z przewodu pokarmowego i dróg oddechowych oraz przez skórę. Wydajność wchłaniania z przewodu pokarmowego zwierząt wynosi, w zależności od gatunku, od 56 do ponad 90%. Szybkość wchłaniania par aniliny w drogach oddechowych ludzi (ochotników) w stanie spoczynku wynosiła odpowiednio 2-11 mg/h, gdy stężenie wynosiło 5 – 30 mg/m3, a retencja wynosiła 91,3%. Anilina w postaci par wchłania się również przez skórę z szybkością wchłaniania tego samego rzędu co szybkość wchłaniania w drogach oddechowych. Szybkość absorpcji wzrasta wraz ze zwiększeniem temperatury otoczenia i wilgotności. Anilina także w postaci ciekłej bardzo wydajnie wchłania się przez skórę. Na podstawie wyników badań na zwierzętach wykazano, że największe stężenia aniliny występują we krwi (zwłaszcza w erytrocytach), a także w: śledzionie, nerkach, wątrobie, pęcherzu moczowym i przewodzie pokarmowym. Śledziona była jedynym narządem, w którym nie stwierdzano spadku stężenia w miarę upływu czasu. Powtarzane podawanie aniliny prowadzi do kumulacji kowalencyjnie związanej 14C-ani- liny w erytrocytach i śledzionie. Anilina prze¬chodzi przez barierę krew/łożysko. Anilina jest metabolizowana, głównie w wątrobie, trzema szlakami metabolicznymi: N-acetylacji, C-hydroksylacji i N-hydroksylacji. Produkty N-acetylacji i C-hydroksylaqi są wydalane z moczem w postaci sprzężonej z kwasem siarkowym i/lub glukuronowym. N-Hydroksylacja prowadzi do powstawania skutków toksycznych, w tym met- hemoglobinemii. U wszystkich badanych gatunków zwierząt główną drogą wydalania metabolitów aniliny i/lub aniliny był mocz. Z kałem wydalało się jedynie poniżej 2% podanej dawki. Za krytyczne skutki toksyczne po powtarzanym narażeniu na anilinę uznano tworzenie methemoglobiny oraz toksyczność związku dla erytrocytów. Ze względu na bardzo duże różnice międzygatunkowe między zwierzętami doświadczalnymi a ludźmi w ilości tworzonej MetHb, wyprowadzenie wartości NDS oparto na dostępnych danych dla człowieka.Dla ludzi przyjęto za tolerowany poziom MetHb we krwi wynoszący 5%. Przy takim stężeniu MetHb nie obserwowano żadnych objawów klinicznych narażenia na anilinę. Na podstawie wyników badań na ochotnikach stwierdzono, że doustna dawka aniliny wynosząca 35 mg/osobę powoduje maksymalny wzrost stężenia MetHb o 3,7%. Biorąc pod uwagę fizjologiczny poziom około 1% MetHb, to maksymalny poziom MetHb wynosi 4,7%. Dawkę tę (35 mg) uznano za wewnętrzną dawkę dopuszczalną. Obliczenia mo¬delowe wykonano, zakładając 90-procentową retencję aniliny (pobranie inhalacyjne) i wentylację płuc wynoszącą u człowieka 10 m3 w ciągu 8 h zmiany roboczej. Pobranie aniliny przez człowieka drogą inhalacyjną i dermalną może bvć tego samego rzędu wielkości. Dopuszczalnej dziennej dawce aniliny wynoszącej 35 (pochodzące z pobrania drogą inhalacyjną i dermalną) odpowiada narażenie na stężenie aniliny w powietrzu wynoszące 1,9 mg/m3 przez 8 h. Wartość tę zaproponowano jako wartość NDS aniliny. Normatyw oznakowano literami „Sk" oznaczającymi substancję wchłaniającą się przez skórę. Ze względu na działanie toksyczne aniliny na: erytrocyty, tworzenie methemoglobiny i uszkodzenie śledziony prowadzące do zmian nowotworowych obserwowanych tylko u szczurów, ustalono wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) związku, aby zapobiec powstawaniu MetHb przy krótkim czasie narażenia. Zgodnie z przyjętą w Polsce metodą obliczania wartości NDSCh powinna ona zawierać się w zakresie 3,53 -s- 5,49 mg/m3. Zaproponowano przyjęcie stężenia 3,8 mg/m3 za wartość NDSCh aniliny. Wewnętrzna dawka aniliny (35 mg) odpowiada szybkości wydalania p-aminofenołu z moczem nie przekraczającej 1,5 mg/h w 2-godzinnej zbiórce moczu pobieranego pod koniec (6-8h) zmiany roboczej. Wartość 1,5 mg p-aminofenolu/h zaproponowano przyjąć jako wartość dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) aniliny.

EN

Aniline is an oily colorless liquid with a characteristic odor. It is classified as a substance that exerts toxic effects through inhalation, ingestion and skin. It can cause damage to the eyes and induce allergy by dermal contact. Aniline is produced in large quantities. It is a precursor to obtain transient compounds used in various industrial branches. It is used to produce 4,4'-methylenedianiline, a precursor for obtaining polyurethane foams, and to produce compounds of the industrial rubbers, dyes, pesticides and pharmaceutics. Occupational exposure to aniline may occur during its production, further processing and distribution, during the aniline release in the form of a breakdown product of thermal degradation of plastics (e.g., foundry or industrial rubber vulcanization) and application of aniline-containing products (e.g., dyes). Ambient air concentrations of aniline in work environments in different branches of industry do not exceed 3.6 mg/m3. According to the data rt the Chief Sanitary Inspectorate (2010), worker in Poland are not exposed to aniline air concentrations exceeding the maximum allowable i. ue of 5 mg/ m3. Acute toxic effects of the exposure to aniline are cyanosis, anemia with Heinz bodies in the fcfcod, asthenia, mental disorder, seizure and : srnea. Because much research has not confirm firm the possibility of acute poisoning with aniline, opinions on chronic poisoning in industrial conditions are controversial; they rather mention the effects of multiple acute poisonings. On the basis of the results of the animal studies on the aniline acute toxicity, similar symptoms (cyanosis, disorders of the central nervous system, aniline dose-dependent increase in MetHb and Heinz bodies in the blood) have been reported, regardless of the exposure route (per os or inhalation). Great interspecies differences in the sensitivity to aniline have also been observed. Ihe results of the subchronic and chronic inhalation or oral exposure of rats and mice to aniline were dose-dependent increase in the level of reticulocytes, MetHb and Heinz bodies in the blood, and in the symptoms of spleen damage. In vitro tests in lower organisms (not mammals) proved that aniline has no ability to induce point mutations. Aniline induced chromosome aberrations in both in vitro and in vivo conditions. These effects were observed after exposure to aniline in relatively high concentrations. Aniline also increased the frequency of in vitro micronuclei production in somatic cells of mice and rats but only in doses inducing methemoglobinemia and other toxic effects. The results of in vitro and in vivo tests for DNA damage following aniline exposure are rather divergent, but the researchers can assume that the aniline ability to cause directly DNA damage is very limited. Aniline carcinogenic action (spleen cancer) was observed in rats only after chronic exposure to high doses of this compound (>72 mg/kg). This was limited to a single animal species and practically to one gender (males). The International Agency for Research on Cancer (IARC) categorized aniline according to its potential carcinogenic risk to group 3 as not classifiable as to its carcinogenicity in humans. The European Union experts classified aniline as a carcinogenic sub-stance (Care. 2) and labeled with H351 (suspected of being carcinogenic), whilst SCOEL classified it into group C: genotoxic carcinogens with the possibility to define on the basis of the available data a practical value of allowable concen-tration. Aniline showed neither embriotoxic nor teratogenic effects in experimental animals. Neither effects on reproduction in doses not toxic to dams have been reported.Aniline is absorbed very quickly from the gastrointestinal tract and the lungs, and through the skin. The absorption from the animal gastrointestinal tract ranges from 56-90% or more, de-pending on the species. Aniline vapor absorption from airways by humans at rest (volunteers) was 2+11 mg/h at concentration of 5+30 mg/m3 and retention of 91.3%. Aniline in the form of vapor is also absorbed through the skin with velocity similar to the airway absorption. The absorption velocity increases with the increasing environmental temperature and humidity. Aniline in the liquid form is also efficiently absorbed through the skin. On the basis of the results of animal studies, the highest aniline concentration was in the blood (in erythrocytes) and in the spleen, kidneys, liver, urinary bladder and alimentary tract. The spleen was the only organ in which no decrease in aniline concentration over time was observed. A repeated administration of the substance leads to the accumulation and covalent binding of 14C-aniline in erythrocytes and the spleen. Aniline readily crosses the blood-placental barrier. Aniline is metabolized in the liver via three metabolic routes: N-acetylation, C-hydroxylation and N-hydroxylation. N-hydroxylation and C-hydroxylation products coupled with sulfuric and/or glucuronic acid are excreted with urine. N-hydro- xylation has toxic effects, including methemoglobinemia. In all tested animal species urine was the main elimination route of aniline metabolites and/or aniline. Only 2% of the dose wTas excreted with feces.The production of methemoglobin and aniline- induced erythrocyte toxicity have been recognized as critical toxic effects of aniline after its repeated administration. Interspecies differences in the amount of produced MetHb between experimental animals and humans and the determination of MAC values were based on the available human data. Tolerable level for people of blood MetHb is 5%. At this MetHb concentration, no clinical symptoms of exposure to aniline were observed. The studies in a group of volunteers showed that an oral aniline dose of 35 mg/person caused a maximum 3.7% increase in MetHb concentration. The physiological level is about 1% of MetHb and the maximum level is 4.7%. The 35-mg dose was adopted as an allowable internal dose. The model calculations were done, including a 90% retention of aniline (inhalation intake) and the human lung ventilation of 10 m3 during the 8-h work shift. Aniline intake by a person via inhala-tion and dermal routes may be the same. An allowable 35-mg daily aniline dose (both inhalation and dermal intake) corresponds with the exposure to aniline air concentration of 1.9 mg/m3 for 8 h. This value has been suggested as the aniline MAC value. The standard was labeled with "Sk" indicating dermal absorption of the substance. Because of the effects of aniline on erythrocytes, methemoglobinemia and damage to spleen leading to carcinogenic lesions observed only in rats, the maximum allowable short-term level of the aniline was defined to prevent the production of MetHb in short-time exposure. According to the calculation method of maximum allowable values in Poland, shortterm level should range from 3.53+5.49 mg/m3. Therefore, the concentration of 3.8 mg/m3 was proposed as the short-term level value for aniline. An internal 35-mg dose of aniline corresponds with the velocity of p-aminophenol urinal excretion under 1.5 mg/h in a 2-h collection at the end of work shift (6+8 h). The maximum allowable concentration in the biological material for aniline is 1.5 mg of p-aminophenol/h.

9

3,4-Dichloroanilina. Dokumentacja dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2013

|

Nr 2 (76)

57--72

PL

,4 Dichloroanilina (3,4-DCA) jest substancją stałą tworzącą brązowe kryształy lub igły o charakterystycznym zapachu, sklasyfikowaną jako substancja toksyczna, działająca toksycznie: przez drogi oddechowe, w kontakcie ze skórą i po połknięciu. Może powodować uszkodzenie oczu i uczulenie w kontakcie ze skórą. Produkcja 3,4-dichloroaniliny jest wielkotonażowa. W UE substancja ta jest produkowana i/lub importowana przez siedem kompanii chemicznych w trzech państwach. Praktycznie cała ilość wyprodukowanej 3,4-dichloroaniliny jest przekształcana do izocyjanianu - 3,4-dichlorofenylu, związku wyjściowego do produkcji herbicydów fenylomocznikowych (propanilu, diuronu i linuronu). Pozostała ilość jest zużywana w produkcji azowych barwników dyspersyjnych do włókien poliestrowych. W Polsce jest stosowany linuron w postaci pięciu preparatów, natomiast rejestracja diuronu w Polsce wygasła i nie ma zezwolenia na jego stosowanie (informacja PZH).Produkcja 3,4-dichloroaniliny jest prowadzona w układach zamkniętych, w związku z tym zawodowe narażenie na 3,4-dichloroaralinę A występuje głównie podczas poboru i analizy próbek oraz czyszczenia i naprawy urządzeń produkcyjnych. Procesy produkcji i przerobu 3,4-dichlo- roaniliny są prowadzone w podwyższonej temperaturze (około 90 °C). Możliwymi drogami narażenia na ten związek jest wchłanianie par lub cząstek tworzonych przez kondensację z fazy gazowej i przez kontakt ze skórą. Mierzone stężenia 3,4-dichloroaniliny w powietrzu środowiska pracy nie przekraczały 0,07 mg/m3. Największe zanotowane stężenie wynosiło 0,57 mg/m3 i było stężeniem chwilowym. Nie ma w dostępnym piśmiennictwie danych o narażeniu zawodowym na 3,4-dichloroanilinę w Polsce. Nie ma danych w dostępnym piśmiennictwie dotyczących objawów klinicznych narażenia na 3,4 dichloroanilinę ludzi, nie ma także informacji O badaniach epidemiologicznych. Głównym skutkiem toksycznym ostrego działania 3,4-dichłoroaniliny jest tworzenie methemo-globiny (MetHb). Klinicznymi objawami ostrego zatrucia u zwierząt są: sinica, wyczerpanie, duszność i osłabienie siły mięśniowej. Obserwowano także: biegunkę, sinicę, osłabienie odruchów i paraliż kończyn. Podczas sekcji zwierząt nie obserwowano widocznych zmian w narządach wewnętrznych. Innymi skutkami obserwowanymi było również działanie nefrotoksyczne i hepato- toksyczne. W teście maksymalizacji Magnussona-Kling- mana przeprowadzonym na świnkach morskich u 75% zwierząt (15/20) obserwowano dodatni wynik reakqi alergicznej na 3,4-dichloroanilinę. Podprzewlekłe narażenie szczurów i królików na 3,4 dichloroanilinę drogą inhalacyjną lub der- malną skutkowało wzrostem poziomu MetHb związanymi z tym objawami uszkodzenia śledziony. Testy na genotoksyczność 3,4-dichloroaniliny prowadzone w warunkach in vitro dały ujemne wyniki dla mutacji genowych i chromosomowych, słabo pozytywny wynik otrzymano w teście wymiany chromatyd siostrzanych oraz dodatni wynik w uszkodzeniu wrzeciona mitotycznego. W warunkach in vivo w teście mikrojądrowym otrzymano wyniki ujemne. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono danych dotyczących działania rakotwórczego 3,4-di- chloroaniliny na ludzi i na zwierzęta, a także informacji o wpływie 3,4-dichloroaniliny na rozrodczość u ludzi. W badaniach na szczurach wykazano szkodliwy wpływ 3,4-dichloroanihny na męski układ rozrodczy. U samców stwierdzono zmniejszenie liczby i jakości plemników. Na podstawie wyników badań toksyczności rozwojowej wykazano, że 3,4-dichloroanilina nie wykazuje szkodliwego działania na rozwój płodu w dawkach nietoksycznych dla matek. Istnieją ilościowe dane dotyczące wchłaniania 3,4 dichloroaniliny z przewodu pokarmowego. Nie znaleziono danych dotyczących wchłaniania 3,4 dichloroaniliny innymi drogami. Na podstawie skutków toksycznych (tworzenie MetHb, splenotoksyczność) obserwowanych, zarówno po narażeniu inhalacyjnym, jak i dermalnym, można wnioskować, że substancja ta wchłania się również w drogach oddechowych i przez skórę. 3,4-Di- chłoroanilina nie ulega kumulacji w ustroju, tworzy jednak addukty z hemoglobiną. Po podaniu szczurom per os 3,4-dichloroaniliny 81% dawki uległo wydaleniu z moczem, a 26% z kałem. Największa ilość została wydalona w czasie 24 h po podaniu. Po podaniu królikom 3,4-dichloroaniliny drogą pokarmową w moczu stwierdzono występowanie orto- i para-hydroksylowanych związków. W badaniach in vitro stwierdzono następujące metabolity 3,4-dichloroaniliny: 2- i 6-hydroksy-3,4 dichloroanilinę (produkty C-hydroksylacji), N-hydroksy-3,4-dichloroanilinę (produkt N-hy- droksylacji) oraz N-(3,4-dichlorofenylo)acetamid i N-(3,4-dichlorofenylo)formamid (produkty N-ace- tylacji). Za krytyczne skutki toksyczne po powtarzanym narażeniu na 3,4-dichloroanilinę uznano tworzenie MetHb. Stężenie 3,4-dichłoroaniliny w pod- przewlekłym doświadczeniu inhalacyjnym na szczurach, które powodowało wzrost MetHb do 1,6%, lecz bez objawów klinicznych, wynosiło 45 mg/m3. Stężenie to przyjęto za wartość NOAEL 3,4 dichloroaniliny. Po zastosowaniu współczynników niepewności o łącznej wartości 8, zaproponowano przyjęcie stężenia 5,6 mg/m3 za wartość najwyższego do-puszczalnego stężenia (NDS) 3,4-dichloroaniliny. Proponuje się także oznaczenie tego normatywu literami: „Sk" - substancja wchłaniająca się przez skórę oraz, ze względu na obserwowane działanie uczulające, literą „A" - substancja o działaniu uczulającym. Nie ma podstaw do wyznaczenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) oraz wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) 3,4-dichloroaniliny.

EN

3,4 Dichloroaniline (3,4-DCA) is a solid substance that appears as light-brown crystals or needles with a characteristic odor. It is classified as a toxic substance exerting toxic effects via inhalation, through the skin and by ingestion. 3,4-Di- chloroaniline can cause damage to the eyes and induce allergy by dermal contact. 3,4 Dichloroaniline is produced in large quantities. In the European Union, it is produced and/or imported by seven chemical companies, operating in three countries. Almost the whole production of this substance is transformed into 3,4-dichlo- rophenyl- isocyanate, an initial compound for the production of phenylurea herbicides (propanil, diuron and linuron). The remaining amount is used in the production of azo disperse dyes for polyester fibers. In Poland, linuron is used in the form of five preparations, while the registration of diuron has expired and its application is no longer allowed (information provided by the National Institute of Hygiene). 3,4 Dichloroaniline is produced in closed systems so that occupational exposure to this compound occurs mainly when collecting and analysing samples, and when maintaining devices used in its production. 3,4-Dichloroaniline production and processing take place at an elevated temperature (about 90 °C). Inhalation of fumes or particles produced by gas phase condensation and dermal contact are possible routes of exposure to 3,4-di- chloroaniline. The recorded 3,4-dichloroaniline concentrations in workplace air do not exceed 0.07 mg/m3. The highest, but only temporary, concentration record¬ed is 0.57 mg/ m3. In the available literature, there are no data on occupational exposure to 3,4-DCA in Poland, exposure-related clinical symptoms in humans or information on epidemiological studies. The major toxic effect of 3,4-dichloroaniline is manifested by the production of methemoglobin (MetHb). Clinical symptoms of acute intoxication in animals are cyanosis, fatigue, dyspnea and muscle weakness. Diarrhea, reduced reflexes and paralysis of extremities have also been observed. During the autopsy of animals, no evident lesions in the internal organs have been found. Nephrotoxic and hepatotoxic effects as other consequences of 3,4-dichloroaniline exposure have also been observed. The guinea pig maximisation test (Magnusson- Klingman method) revealed a positive result of an allergic reaction to 3,4-dichloroaniline in 75% of tested guinea pigs (15/20). Subchronic exposure of rats and rabbits to 3,4-di- chloroaniline via inhalation or dermal contact resulted in an increased level of MetHb and related symptoms of a damaged spleen. In vitro tests for 3,4-dichlorociniline genotoxicity produced negative results for gene and chromo¬some mutations, slightly positive for sister chromatid exchange and positive for damage to mitotic spindle. In vivo micronuclear test produced negative results. In the available literature, there are no data on 3,4 dichloroaniline carcinogenic effects in humans and animals or information on its effect on reproduction in humans. Studies on rats have revealed a harmful effect of this compound on the male reproductive system. A lower sperm count and poor quality of sperm have been found in males. Developmental toxicity studies showed that 3,4-di- chloroaniline, in doses not toxic to mothers, does not exert harmful effects on the fetus development. There are quantitative data on 3,4-dichloroaniline absorption from the alimentary tract; however, there are no findings on its absorption via other routes. Based on the toxic effects (MetHb production, splenotoxicity) observed at both inhalation and dermal exposure, it may be inferred that this substance is also absorbed into the airways and through the skin. 3,4-Dichloroaniline is not accumulated in the body but it produces hemoglobin adducts. After per os administration of 3,4-dichloroaniline to rats, 81% of the dose was excreted with urine and 26% with feces. The largest part of the dose was excreted during 24 h following its administration. After intragastrical administration of 3,4-dichlo-roaniline to rabbits, the presence of orto- and para- hydroxylated compounds was revealed in urine. In vitro studies showed the presence of the following 3,4-dichloroaniline metabolites: 2- and 6-hy- droxy-3,4-dichloroaniline (C-hydroxylation products), N-hydroxy-3,4-dichloroaniline (N-hydroxy- lation product), N-(3,4-dichlorophenyl) acetamide and N-(3,4-dichlorophenyl) formamide (N-acety- lation products). The production of MetHb has been regarded as critical toxic effects of 3,4-dichloroaniline exposure. In an experiment of subchronic inhalation expo¬sure to rats, 3,4-dichloroaniline concentration increased the MetHb level up to 1.6%, but without clinical symptoms it accounted for 45 mg/ m3. This concentration has been adopted as the NOAEL value for 3,4-dichloroaniline.After applying the coefficients of uncertainty (total value of 8), it was suggested to adopt the concen-tain of 5,6 mg/m3 as the maximum admissible Concentration (MAC) value for this compound. Ith ‘has also been recommended to mark this standard value with "Sk" - a substance absorbed through the skin, as well as with "A" - a substance with allergic effect, in view of these properties observed in the studies. Thus far, there has been no ground for defining the short-term exposure limit (STEL) or the biological exposure index (BEI) for 3,4-dichloroaniline.

10

Chlorek benzoilu

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2012

|

Nr 2 (72)

31--44

PL

Chlorek benzoilu jest bezbarwną cieczą o ostrym, gryzącym zapachu. Został sklasyfikowany jako substancja żrąca. Produkcja chlorku benzoilu jest wielko tonażowa. W 1995 r. chlorek benzoilu produkowano w jedenastu państwach, nie ma informacji na temat produkcji tego związku w Polsce. Chlorek benzoilu jest stosowany do: produkcji nadtlenku benzoilu i barwników oraz acylacji alkoholi, fenoli i amin, a także używa się go jako odczynnika analitycznego. Pary chlorku benzoilu wykazują silne działanie drażniące oczy i błony śluzowe. Narażenie na chlorek benzoilu o stężeniu 11,5 mg/m3 (2 ppm) przez 1 min jest przez ludzi nietolerowane. Badania epidemiologiczne, w których wykazano nadwyżkę zgonów z powodu raka płuc, zostały przeprowadzone wśród pracowników zatrudnionych przy produkcji chlorowanych toluenów oraz chlorku benzoilu. W procesie tym występuje łączne narażenie na szereg związków chemicznych, w szczególności na trichloro(fenylo)metan, który jest uważany za związek rakotwórczy. U szczurów narażanych inhalacyjnie chlorek benzoilu wykazywał działanie drażniące na błony śluzowe oczu i nosa oraz wywoływał rozedmę płuc. Chlorek benzoilu działał drażniąco i żrąco na skórę, a także wykazywał działanie żrące po wkropleniu do oka królików. Na podstawie wyników większości przeprowadzonych badań w warunkach in vitro i in vivo nie wykazano działania mutagennego chlorku benzoilu. Działanie rakotwórcze chlorku benzoilu na zwierzęta badano po narażeniu inhalacyjnym, a także po aplikacji na skórę. Nie stwierdzono istotnego wzrostu częstości występowania nowotworów płuc i skory w porównaniu ze zwierzętami z grupy kontrolnej. W IARC uznano, że istnieje ograniczony dowód na rakotwórcze działanie chlorku benzoilu u ludzi, a w przypadku zwierząt doświadczalnych dowody działania rakotwórczego chlorku benzoilu są niewystarczające. W ogólnej ocenie IARC stwierdzono, że łączne narażenie na α-chlorowane tolueny i chlorek benzoilu jest prawdopodobnie rakotwórcze dla ludzi – grupa 2.A. W ACGIH uznano chlorek benzoilu za związek niepodlegający klasyfikacji jako kancerogen dla ludzi (grupa A4.). Brak jest danych dotyczących toksyczności rozwojowej oraz wpływu na rozrodczość chlorku benzoilu dla zwierząt i ludzi. Za krytyczne skutki działania chlorku benzoilu uznano jego działanie drażniące na oczy i błony śluzowe górnych dróg oddechowych. Za podstawę do wyprowadzenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) chlorku benzoilu przyjęto informację podaną przez ACGIH, że narażenie na chlorek benzoilu o stężeniu 11,5 mg/m3 (2 ppm) przez 1 min jest już przez ludzi nietolerowane. Stężenie 11,5 mg/m3 uznano za wartość LOAEL. Po zastosowaniu współczynników niepewności o łącznej wartości 4 otrzymano wartość NDS wynoszącą 2,8 mg/m3. Ponieważ chlorek benzoilu wykazuje silne działanie drażniące na drogi oddechowe, zaproponowano przyjęcie, zamiast wartości NDS, wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia pułapowego (NDSP) równą 2,8 mg/m3. Zaproponowana wartość NDSP powinna zabezpieczyć pracowników przed potencjalnym działaniem drażniącym i układowym chlorku benzoilu. Normatyw oznakowano literą „C”– substancja o działaniu żrącym.

EN

Benzoyl chloride is a colorless liquid with a characteristic pungent odor classified as a corrosive substance. Benzoyl chlorite is produced in high tonnages. In 1995 it was produced in 11 countries. There is no information on its production in Poland. Benzoyl chloride is used in the production of benzoyl peroxide and dyes, as well as in the acylation of alcohols, phenols and amines, and also as an analytical reagent. Vapors of benzoyl chloride exert strong irritating effects on the eyes and mucous membranes. Exposure to benzoyl chloride at a concentration of 11.5 mg/m3 (2 ppm) for 1 min is not tolerable to humans. Epidemiological studies of workers employed in the production of chlorinated toluenes and benzoyl chloride have revealed excess mortality from lung cancer in this group of workers. These production processes involve a combined exposure to a number of chemical compounds, mainly to benzotrichloride thought to be a carcinogenic compound. Benzoyl chloride showed irritating effects on ocular and nasal mucous membranes and induced pulmonary emphysema in rats exposed to this compound via inhalation. Its irritating and corrosive effects on the skin and corrosive effect on the eye were also observed in rabbits. Most in vitro and in vivo studies have not reveal mutagenic effects of benzoyl chloride. The carcinogenic effect of benzoyl chloride has been investigated in animals after inhalation exposure and skin application, yet no significant increase in the incidence of lung and skin cancers, compared with the control group, has been observed. According to the International Agency for Research on Cancer (IARC) there is limited evidence that benzoyl chloride is carcinogenic in humans; there is insufficient evidence in laboratory animals. In the general assessment IARC has found that the combined exposure to α-chlorinated toluenes and benzoyl chloride is probably carcinogenic to humans (group 2A). Benzoyl chloride has been not classifiable as a human carcinogen by the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) (group 4A). No data are available to assess the effect of benzoyl chloride on reproduction and developmental toxicity in humans or animals. Irritation of the eyes and mucous membranes in the upper respiratory tract has been recognized as a critical effect of benzoyl chloride. The finding reported by ACGIH that exposure to benzoyl chloride already in a concentration of 11.5 mg/m3 (2 pmm) for 1 min is not tolerable to humans has been adopted as the basis for calculating the MAC value for this substance. The concentration of 11.5 mg/m3 has been recognized as the LOAEL value. Using uncertainty coefficients at the total value of 4, the MAC value of 2.8 mg/m3 was obtained. Owing to the fact that benzoyl chloride exerts a strong irritating effect on the respiratory system, it has been suggested to adopt the value of the maximum admissible ceiling concentration (TLV-ceiling) equal to 2.8 mg/m3 instead of a MAC value. The proposed TLV-ceiling value should protect workers from potential irritating and systemic effects of benzoyl chloride. Standard was denoted “C”, substance with corrosive effect.

11

Bromoeten

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2012

|

Nr 2 (72)

13--29

PL

Bromoeten (bromek winylu, BE) jest bezbarwnym, łatwopalnym gazem o ostrym zapachu. Stosowany jest jako związek przejściowy w syntezie organicznej i w produkcji polimerów, kopolimerów, środków zmniejszających palność (flame retardant), farmaceutyków oraz fumigantów. Zawodowe narażenie na bromoeten może występować w procesie produkcji, przerobu i konfekcjonowania tego związku. Ze względu na niską temperaturę wrzenia (15,8 oC) bromoeten w środowisku pracy występuje w postaci gazowej, dlatego dominującą drogą narażenia jest droga inhalacyjna. W Polsce na bromoeten jest narażonych 100 osób pracujących przy syntezie organicznej, syntezie polimerów oraz przy produkcji farmaceutyków i fumigantów. Nie ma w dostępnym piśmiennictwie danych dotyczących skutków toksycznego działania bromoetenu dla ludzi. U zwierząt laboratoryjnych bromoeten o dużych stężeniach wykazuje ostre działanie hepatotoksyczne i działa depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy. Przewlekłe narażenie szczurów na związek o małym stężeniu 44 mg/m3 (10 ppm) wywoływało powstanie naczyniakomięsaka krwionośnego wątroby. Bromoeten jest analogiem związku o udowodnionym działaniu rakotwórczym dla człowieka – chlorku winylu. Działanie rakotwórcze bromoetenu jest spowodowane metabolizmem tego związku do tlenku 2-bromoetylenu, tworzącego etenoaddukty z DNA. Z danych toksykokinetycznych wynika, że potencjał rakotwórczy bromoetenu w zakresie małych stężeń jest większy (około 3 razy) niż chlorku winylu. Ponieważ brak jest danych dotyczących rakotwórczego działania bromoetenu u ludzi, związek ten jest w Polsce klasyfikowany jako rakotwórczy kategorii 2., a wg IARC w grupie 2.A. Za podstawę do wyliczenia wartości NDS przyjęto ilościową ocenę rakotwórczego działania bromoetenu, opracowaną na podstawie danych dotyczących częstości powstawania naczyniakomięsaka krwionośnego u szczurów samców, narażanych na bromoeten o stężeniach 44 ÷ 1100 mg/m3. Wykorzystując zależność między stężeniem bromoetenu w powietrzu środowiska pracy a prawdopodobieństwem powstania naczyniakomięsaka krwionośnego przy 40-letnim okresie narażenia zawodowego, obliczono stężenia bromoetenu przy założonym poziomie ryzyka. Proponuje się, aby za wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) przyjąć stężenie wynoszące 0,4 mg/m3, któremu odpowiada dodatkowe ryzyko powstania naczyniakomięsaka krwionośnego równe 0,001. W kategoriach populacyjnych oznacza to, że u jednej osoby spośród 1000 zatrudnionych przez 40 lat pracy w narażeniu na bromoeten o stężeniu 0,4 mg/m3 może rozwinąć się nowotwór – naczyniakomięsak krwionośny wątroby. Nie ma podstaw do ustalenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) i wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) bromoetenu.

EN

Bromoethene (vinyl bromide,VB) is a colorless, flammable gas with a characteristic pungent odor. It is used as a transient compound in organic synthesis, and also in the production of polymers, copolymers, flame retardants, pharmaceutics and fumigants. Occupational exposure to bromoethene may occur in production processes, processing and finishing. Because of its low boiling point (15.8oC), bromoethene has the form of a gas in the occupational environment, and thus inhalation is the major route of exposure. In Poland, 100 workers involved in organic and polymer syntheses, as well as in the manufacturing of pharmaceutics and fumigants are exposed to this compound. In the available literature, there are no data concerning toxic effects of bromoethene in humans. In laboratory animals, high concentrations of bromoethene have an acute hepatoxic effect and a depressant effect on the central nervous system. It has been reported that chronic exposure of rats to a low concentration of 44 mg/m3 (10 ppm) induces hemangiosarcoma of the liver. Bromoethene is an analog of vinyl chloride, a well documented human carcinogen. The carcinogenic effect of bromoethene is generated by its metabolism to 2-bromoethylene oxide that produces cyclic etheno adducts with DNA. Toxicokinetic data show that the carcinogenic potential of this compound within the range of low concentrations is about threefold higher than that of vinyl chloride. As there are no data with evidence that bromoethene is carcinogenic to humans, in Poland this compound is categorized into group 2, and according to the International Agency for Research on Cancer (IARC) into group 2A – probably carcinogenic to humans. A quantitative assessment of the carcinogenic effect of bromoethene, based on data on the incidence of hemangiosarcoma of the liver in rats exposed to this compound in concentrations of 44–1100 mg/m3, was adopted as the basis for calculating the MAC value. The concentration of bromoethene was calculated with the relationship between the concentration of bromoethene in the ambient air of the occupational environment and the probability of the development of hemangiosarcoma after 40-year occupational exposure. A MAC value of 0.4 mg/m3 is suggested; it corresponds to the additional risk of hemangiosarcoma of 0.001. In population terms, this means that hemangiosarcoma of the liver may develop in one person per 1000 people exposed to bromoethene of 0.4 mg/m3 for 40 years. There are no grounds for setting the value of short-term maximum admissible concentration or the value of maximum concentration in the biological material for bromoethene.

12

Octan 2-etoksyetylu

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2011

|

Nr 2 (68)

145--167

PL

Octan 2-etoksyetylu (2-EEA) jest bezbarwną cieczą o temperaturze wrzenia 156,4 oC stosowaną w różnych gałęziach przemysłu (chemicznego, elektronicznego i meblowego). Związek jest składnikiem takich produktów powszechnego użytku, jak: atrament, kosmetyki czy środki czyszczące. Na podstawie wyników badań toksyczności ostrej wykazano, że octan 2-etoksyetylu wg kryteriów klasyfikacji należy do związków szkodliwych. W warunkach narażenia zawodowego octan 2-etoksyetylu wchłania się w postaci par w drogach odde-chowych oraz w postaci par i w postaci ciekłej przez skórę. Na podstawie wyników, zarówno badań na zwierzętach doświadczalnych (szczurach, myszach, królikach, psach), jak i badań epidemiologicznych ludzi narażonych zawodowo na octan 2-etoksyetylu wy-kazano, że związek działa hematotoksycznie i wpływa na rozrodczość. Skutki te u zwierząt doświadczalnych obserwowano jedynie po narażeniu na działanie związku o dużych stężeniach (dawkach).Octan 2-etoksyetylu u zwierząt doświadczalnych wykazywał także działanie embriotoksyczne, fetotoksyczne i teratogenne, natomiast nie stwierdzono działania mutagennego i rakotwórczego związku. W badaniach epidemiologicznych ludzi narażonych zawodowo na octan 2-etoksyetylu obserwowano również skutki hematotoksyczne oraz wpływ związku na rozrodczość u mężczyzn. Działanie hematotoksyczne octanu 2-etoksyetylu występowało po narażeniu na związek o stężeniu 16 mg/m3 i było istotne statystycznie (p < 0,05), ale badani byli narażeni także na inne czynniki chemiczne. Octan 2-etoksyetylu w organizmie szybko i w całości ulega hydrolizie do 2-etoksyetanolu (2-EE), który wykazuje analogiczne działanie jak omawiany związek. Dla 2-etoksyetanolu ustalono wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) na poziomie 8 mg/m3 (2 ppm). Dla octanu 2-etoksyetylu zaproponowano przyjęcie za wartość NDS analogiczną wartość (2 ppm), która odpowiada stężeniu octanu 2-etoksyetylu wynoszącemu 11 mg /m3. Wartość NDS octanu 2-etoksyetylu 11 mg/m3 powinna zabezpieczyć pracowników przed wystąpiniem skutków hematotoksycznych i potencjalnym wpływem związku na rozrodczość. Nie ma podstaw do ustalenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) octanu 2-etoksyetylu. Ze względu na wchłanianie octanu 2-etoksyetylu przez skórę proponuje się oznakowanie związku literami „Sk”, a ze względu na obserwowane u zwierząt skutki embriotoksyczne, fetotoksyczne i teratogenne zaproponowano dodatkowe oznaczenie związku literami „Ft”. Biorąc pod uwagę, że octan 2-etoksyetylu hydrolizuje do 2-etoksyetanolu, a oznaczany w moczu metabolit jest wspólny dla octanu 2-etoksyetylu i 2-etoksyetanolu, to w praktyce występuje narażenie na oba te związki łącznie, dlatego zaproponowano przyjęcie dla obu związków wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) na takim samym poziomie, tj. 60 mg kwasu 2-etoksyoctowego/g kreatyniny w moczu zbieranym pod koniec tygodnia pracy.

EN

2-Ethoxyethyl acetate (2-EEA), a colorless liquid with boiling temperature of 156.4oC, is used in various branches of industry (chemical, electronic and furniture). 2-EEA is also used as a component of products for general use, such as ink, cosmetics or detergents. Based on the results of acute toxicity studies and in accordance with classification criteria, it has been evidenced that 2-EEA belongs to the group of hazardous compounds. In occupational exposure 2-EEA is absorbed into the respiratory tract in the form of its vapors and into the skin in its liquid or vapor forms. Experimental studies on animals (rats, mice, rabbits and dogs) and epidemiological studies of people exposed to 2-EEA showed the hematotoxic effect of this compound, as well as its toxic effect upon reproduction. In experimental animals, these effects have been oserved only after exposure to high concentrations (doses). 2-EEA also manifests embriotoxic, fetotoxic and teratogenic effects in experimental animals, however, neither mutagenic nor carcinogenic effects have been detected. The epidemiological studies of people occupationally exposed to 2-EEA showed its hematotoxicity and toxic effect upon male reproduction. Its statistically significant (p < 0.05), hematotoxic effect was observed after exposure to a concentration of 16 mg/m3, but the study population was also exposed to other chemicals. In the body 2-EEA undergoes fast and total hydrolysis to 2-ethoxyethanol (2-EE) that shows effects similar to those manifested by the compound under study. The maximum admissible concentration (MAC) value for 2-EE has been set at a level of 8 mg/m3 (2 ppm). The analogous MAC value, namely 2 pmm, corresponding to 11 mg/m3, has been suggested for 2-EEA. The value of 11 mg/m3 for 2-EEA should ensure the protection of workers against the development of hematotoxicity and potential effects on human reproduction. There is no ground for setting the value of short-term exposure limit (STEL) for 2-EEA. In view of the fact that this compound is absorbed through the skin, it is suggested to denote it with “Sk” and because of its embriotoxic, fetotoxic and teratogenic effects observed in animals, to denote it with “Ft”. Bearing in mind that 2-EEA hydrolyzes to 2-EE, the determined urine metabolite is common for both compounds and the combined exposure to 2-EEA and 2-EE is observed in practice, it has been suggested to adopt the biological exposure index (BEI) at same level for both of them, i.e. 60 mg of 2-ethoxyacetic acid/g of creatinine in urine collected by the end of working week.

13

Nitroetan

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2011

|

Nr 3 (69)

155--170

PL

Nitroetan jest bezbarwną oleistą cieczą o łagodnym, owocowym zapachu. Stosowany jest jako propelent (materiał pędny np. w silnikach rakietowych), a ponadto jako: rozpuszczalnik estrów celulozy, żywic (winylowych i alkidowych), wosków oraz w syntezie chemicznej. Zawodowe narażenie na nitroetan może występować w procesie produkcji i konfekcjonowania tego związku. Według danych Stacji Sanitarno Epidemiologicznej w Bydgoszczy w 2007 r. nie zanotowano w przemyśle polskim narażenia pracowników na nitroetan o stężeniach, które by przekraczały obowią-zujące wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) 30 mg/m3. Nitroetan może wchłaniać się do organizmu w drogach oddechowych i z przewodu pokarmowego. Opisane przypadki ostrych zatruć nitroetanem dotyczyły dzieci poniżej 3 roku życia, które przypad-kowo wypiły zmywacz do sztucznych paznokci zawierający czysty nitroetan. Po kilku godzinach od spożycia u dzieci wystąpiła sinica i czasem wymioty, a poziom methemoglobiny osiągał kilkadziesiąt procent (około 40 ÷ 50%). Brak jest danych dotyczących zatruć przewlekłych nitroetanem u ludzi oraz danych epidemiologicznych. Na podstawie wyników badań toksyczności ostrej zaklasyfikowano nitroetan do związków szkodli-wych. Nie wykazano działania drażniącego związku na oczy i skórę oraz jego działania uczulającego.W badaniach podprzewlekłych (narażenie trwało 4 lub 90 dni) i przewlekłych (narażenie trwało 2 lata) przeprowadzonych na szczurach i myszach w zakresie stężeń 310 ÷ 12 400 mg/m3 nitroetanu stwier-dzono działanie methemoglobinotwórcze związku oraz niewielkiego stopnia uszkodzenie: wątroby, śledziony, ślinianek oraz małżowin nosowych. Nitroetan nie wykazywał działania mutagennego, rakotwórczego oraz nie wpływał na rozrodczość. Po przewlekłym narażeniu szczurów (2 lata) na nitroetan o stężeniu 620 mg/m3 (LOAEL) stwierdzono niewielkie zmniejszenie masy ciała zwierząt narażanych oraz brak zmian w wynikach badań hemato-logicznych, biochemicznych i histopatologicznych. Stosując wartość LOAEL równą 620 mg/m3, a także odpowiednie współczynniki niepewności, zapro-ponowano przyjęcie stężenia 75 mg/m3 nitroetanu za wartość NDS związku. Brak jest podstaw do ustalenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) nitroetanu. Zapropo-nowano, ze względu na działanie methemoglobinotwórcze związku, przyjęcie dla nitroetanu wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) równej 2% MetHb we krwi, która została ustalona dla wszystkich substancji methemoglobinotwórczych.

EN

Nitroethane is a colorless oily liquid with a mildly fruity odor. It is used mainly as a propellant (e.g., fuel for rockets), as well as a solvent or a dissolvent agent for cellulose esters, resins (vinyl and alkyd) and waxes, and also in chemical synthesis. Occupational exposure to nitroethane may occur in the processes of its production and processing. According to data provided by the Sanitary and Epidemiological Station in Bydgoszcz, Poland, as of 2007 there had been no cases in the Polish industryof workers’ exposure to this compound that would exceed the maximum admissible concentration (MAC) value of 30 mg/m3. Nitroethane can be absorbed into the body via inhalation of its vapors or by ingestion. 170 The discussed cases of nitroethane acute poisoning applied to children under three years of age caused by an accidental ingestion of artificial fingernail remover containing pure nitroethane. A few hours after ingestion cyanosis and sporadic vomiting were observed in children and the methemoglobin level reached 40–50%. There are no data on chronic nitroethane poisoning in humans or data obtained from epidemio-logical studies. On the basis of the results of acute toxicity studies, nitroethane has been classified as a hazardous com-pounds. However, there has been no evidence of its eye and dermal irritation or allergic effects. The studies of sub-chronic (exposure lasting from 4 to 90 days) and chronic (2-year) exposure to nitroethane, carried out on rats and mice (concentration range, 310–12 400 mg/m3), revealed the methemoglobinogenic effect, as well as minor damage to the liver, spleen, salivary gland and nasal turbinates caused by nitroethane. Niroethane has shown neither mutagenic nor carconogenic effects. There has been no evidence of its influence on fertility either. After chronic (2-year) exposure of rats to nitroethane at 620 mg/m3 (the lowest observed adverse effect level – LOAEL), there was a slight change in the body mass of exposed animals, but there were no anomalies in hematological, biochemical and histopathological examinations. By applying the LOAEL value of 620 mg/m3 and relevant coefficients of uncertainty, the value of 75 mg/m3 has been suggested to be adoptedas the MAC value for this compound. There are no grounds for setting the value of short-term exposure limit (STEL) for nitroethane. On account of its methemoglobinogenic effect, 2% Met-Hb has been suggested to beadopted as the value of the biological exposure index (BEI), a value already adopted for all methemoglobinogenic substances.

14

Kobalt i jego związki nieorganiczne – w przeliczeniu na Co

Sapota A., Daragó A.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2011

|

Nr 3 (69)

47--94

PL

W większości związków kobalt (Co) występuje na II lub III stopniu wartościowości. Związki kobaltu(III) reagują z różnymi kwasami, tworząc sole, podczas gdy kobalt(II) jest mniej reaktywny. Pierwiastek ten występuje w organizmach żywych i jest zaliczany do mikroelementów oraz jest składnikiem witaminy B12. Kobalt jest stosowany jako składnik stopów stali szybkotnących (stopy zawierające 45 ÷ 50% kobaltu i 25 ÷ 30% chromu), stopów magnetycznie twardych, twardych stopów narzędziowych itp. Związki kobaltu są stosowane do produkcji farb (błękit Thenarda, smalta) i lakierów w przemysłach szklarskim i ceramicznym. W warunkach przemysłowych występuje głównie narażenie na kobalt w postaci dymów i pyłów. Szacuje się, że obecnie w Polsce narażonych na kobalt i jego związki jest około 5000 osób. W 2000 r. w jednym z zakładów województwa śląskiego stwierdzono narażenie pracowników na ponadnormatywne stężenie kobaltu metalicznego (dymy, pyły). Narażonych było 20 osób zatrudnionych przy produkcji gotowych wyrobów metalowych (z wyjątkiem maszyn i innych urządzeń). Natomiast wg danych Głównej Inspekcji Sanitarnej w 2007 r. nie było przekroczeń wartości NDS (0,05 mg/m3) kobaltu metalicznego (dymy i pyły). Nie ma danych w dostępnym piśmiennictwie dotyczących ostrych zatruć kobaltem u ludzi. Zatrucia przewlekłe niezawodowe spowodowane spożyciem dużej ilości piwa z dodatkiem siarczanu kobaltu spowodowały uszkodzenie mięśnia sercowego, zwiększenie liczby czerwonych krwinek (czerwienica) i zaburzenie metabolizmu tarczycy. U ludzi narażonych na kobalt drogą inhalacyjną i dermalną obserwowano alergię i słabe działanie drażniące. Układem krytycznym działania kobaltu jest układ oddechowy, w którym najczęściej obserwowano zmiany o typie astmatycznym i podłożu alergicznym, a także zmiany czynnościowe polegające na upośledzeniu wydolności oddechowej. Na podstawie wyników badań toksyczności ostrej kobalt i jego związki nieorganiczne można zaklasyfikować do czynników toksycznych lub szkodliwych. W badaniach przewlekłych główne skutki działania toksycznego kobaltu dotyczyły zmian zapalnych i martwiczych nabłonka dróg oddechowych, a w większych dawkach zmian zwłóknieniowych dolnych partii układu oddechowego. W badaniach wpływu na rozrodczość kobalt wykazywał działanie fetotoksyczne. Badania NTP wykazały działanie rakotwórcze siarczanu kobaltu u myszy i szczurów. IARC zaklasyfikował kobalt i jego związki nieorganiczne do grupy 2B (związki o udowodnionym działaniu rakotwórczym na zwierzęta i nieudowodnionym działaniu rakotwórczym na ludzi). Do ustalenia wartości NDS dla kobaltu i jego związków nieorganicznych za skutek krytyczny przyjęto zmiany astmatyczne w układzie oddechowym o podłożu alergicznym, które manifestowały się kaszlem, świszczącym oddechem oraz spłyceniem oddechu. Zespół tych objawów określa się jako „hard metal asthma”. Większość opisywanych przypadków astmy było związanych z narażeniem na kobalt w przemyśle metali ciężkich. U kilku pacjentów z objawami “hard metal asthma” w badaniach immunolo-gicznych wykazano obecność specyficznych przeciwciał i/lub pozytywny wynik testu transformacji limfocytów. Badania te dotyczyły osób narażonych zarówno na sole kobaltu, jak i metal oraz proszek metalu. Narażenie na pyły kobaltu u pracowników przemysłu metali ciężkich (produkcja metali) oraz w rafine-riach (produkcja kobaltu) wywoływało zmiany czynnościowe w drogach oddechowych polegające na upośledzeniu wydolności oddechowej. Działanie kobaltu na inne narządy i układy, a w szczególności na skórę, układ krążenia, krew oraz tarczycę występowało po znacznie większych dawkach lub stężeniach związku. Z tego względu skutki te pominięto przy ustalaniu wartości dopuszczalnego stężenia kobaltu w powietrzu na stanowiskach pracy. Za postawę do wyznaczenia wartości NDS kobaltu i jego związków nieorganicznych przyjęto wyniki badania przeprowadzonego w Finlandii wśród pracowników zatrudnionych przy produkcji kobaltu. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że ryzyko astmy wzrastało 5-krotnie u pracowników narażonych na siarczan kobaltu o stężeniu 0,1 mg/m3 (w przeliczeniu na kobalt). U pracowni-ków narażonych na aerozol siarczanu kobaltu o stężeniach < 0,1 mg/m3 przez 6 ÷ 8 lat nie wykazano wzrostu ryzyka przewlekłego zapalenia oskrzeli.Stężenie kobaltu wynoszące 0,1 mg/m3 przyjęto za wartość LOAEL i przy zastosowaniu odpowiednich współczynników niepewności zaproponowano wartość NDS równą 0,02 mg/m3 zarówno dla kobaltu, jak i jego związków nieorganicznych z uwzględnieniem narażenia na pyły zawierające kobalt. Wartość normatywu higienicznego na tym samym poziomie przyjęto w ACGIH i w Holandii. Mniejszą wartość normatywną kobaltu wynoszącą 0,01 mg/m3 przyjęto w Danii. W Niemczech, ze względu na udowodnione działanie rakotwórcze kobaltu u zwierząt doświadczalnych, nie ustalono dla kobaltu wartości MAK (grupa 3A). Nie było także wystarczających danych do zaproponowania wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) kobaltu. Zaproponowano natomiast przyjęcie wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) dla stężeń kobaltu w moczu 15 g/l moczu (g/g kreatyniny) i we krwi 1 g/l. Przyjęto także, że normatyw należy oznaczyć literami: ,,I” – sub-stancja o działaniu drażniącym; „A” – substancja o działaniu uczulającym, „Ft” – substancja działa toksycznie na płód oraz „Rakotw.” – kategorię rakotwórczości związków należy ustalić na podstawie wykazu substancji niebezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i oznakowaniem, np. dichlorek kobaltu – Rakotw. Kat. 2; R49; siarczan(VI) kobaltu – Rakotw. Kat. 2; R49.

EN

In most compounds, cobalt (Co) occurs at level II or level III of its value. Co compounds (III) react with different acids, producing salts, whereas the reactivity of Co II is less pronounced. This element, present in living organisms, is a microelement and is a component of vitamin B12. It is an essential component of alloys used in high-speed-cutting steel tools (alloys containing 45–50% of Co and 25–30 % of chromium), hard magnets, hard tools and others. Co compounds are used in the production of paints (Thénard blue, smalt) and lacquers in the glass-making and ceramic industries. In industrial conditions, fumes and dusts are the major sources of exposure. It is estimated that in Poland about 5000 persons are exposed to cobalt and its compounds. In 2000, an excessive exposure of workers to metallic Co (fumes and dusts) was found in a plant in the Silesian voivodeship. Twen-ty persons involved in the manufacture of ready-made metallic products (except for machines and other devices) were exposed; however, according to 2007 data provided by the Chief Sanitary In-spectorate, Co (fumes and dusts) maximum admissible concentrations (MAC = 0.05 mg/m3) were not exceeded. In the literature there are no data on Co acute intoxications in humans. Non-occupational chronic intoxications due to consumption of large quantities of cobalt sulfate fortified beer induced myocar-dial lesion, enhanced red blood cell count (polycythemia) and disturbed thyroid metabolism. In persons exposed to cobalt via inhalation and absorption through the skin, allergies and irritations are observed. The respiratory tract is its major target organ, hence asthma- and allergy-like lesions, as well as functional changes, involving the impairment of lung functions are most frequent. On the basis of the results of acute toxicity studies, cobalt and its inorganic compounds can be classi-fied as toxic or hazardous agents. Studies of chronic effects showed that inflammatory and necrotic lesions of respiratory epithelium are the main consequences of cobalt toxicity, and fibrosis of the lower parts of the respiratory tract can also be induced in the case of higher doses. The National Toxicology Program studies have evidenced carcinogenic effect of cobalt sulfate and the Internation-al Agency for Research on Cancer (IARC) has categorized cobalt and its compounds as group 2B (sufficient evidence of carcinogenicity in experimental animals and inadequate evidence in humans). To determine MAC values for cobalt and its inorganic compounds, allergic asthma lesions mani-fested by wheezing cough and shortness of breath were adopted as a critical effect. The syndrome comprising these manifestations is termed hard metal asthma. Most reported asthma cases were linked with exposure to cobalt in the heavy metal industry. In several cobalt-exposed patients with symptoms of hard metal asthma, immunological tests revealed the presence of specific antibodies and/or positive lymphocyte transformation test. Those persons had been exposed to cobalt salts, metallic cobalt and metallic powder. Exposure to cobalt dust in workers employed in the hard metal industry (metal production) and refineries (cobalt production) induced changes in respiratory functions, involving the impairment of 94 respiration efficiency. Co effects on other organs and systems, in general, and on the skin, circulatory system and thyroid gland, in particular, have been observed after higher doses or higher compound concentrations. That is why these effects have been disregarded in setting MAC values in the workstation ambient air. The results of a Finnish study carried out in workers engaged in cobalt production have been adopted as a basis for setting MAC values for cobalt and its inorganic compounds. These find-ings evidenced a five-fold increase in asthma incidence in workers exposed to Co sulfate at a concentration of 0.1 mg/m3 (converted into cobalt). In workers exposed to cobalt sulfate aerosol at a concentration of < 0.1 mg/m3 for 6 – 8 years no enhanced risk of chronic bronchitis has been found. Cobalt concentration of 0.1 mg/m3 has been adopted as the value of the lowest observed adverse effect level (LOAEL) and applying relevant uncertainty coefficients MAC value = 0.02 has been pro-posed for cobalt and its inorganic compounds, taking account of exposure to cobalt-containing dusts. The hygiene standard value at the same level was adopted by the American Conference of Govern-mental Industrial Hygiene (ACGIH) and in The Netherlands. A lower value (0.01 mg/m3) was adopted in Denmark. In Germany, the MAC value for cobalt has not been set on account of its suffi-ciently evidenced carcinogenicity in experimental animals (group 3A). Moreover, the data were in-sufficient to propose a short-term MAC (STMAC) value for cobalt. However, it has been suggested to adopt the value of admissible concentration in biological material (ACB) for Co concentration in urine, 15 μg/l urine (μg/g creatinine) and in blood, 1μg/l. The following standard denotations have been adopted: “I” – irritating substance; “A” – sensitizing substance; “Ft” – fetus toxic substance; and “Carcinogenic” – the category of carcinogenicity of compounds should be determined on the basis of the list of hazardous substances along with its classification and denotation, e.g., cobalt dich-loride – Carcinogenic, Cat. 2; R49; cobalt sulfate (VI) – Carcinogenic, Cat. 2; R49.

15

2-Etoksyetanol

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2011

|

Nr 2 (68)

57--92

PL

2-Etoksyetanol (2-EE) jest bezbarwną cieczą o temperaturze wrzenia 135 oC stosowaną w wielu gałęziach przemysłu (chemicznego, metalurgicznego, mechanicznego, elektronicznego i meblowego) oraz w takich produktach powszechnego użytku, jak: atrament, kosmetyki, a także środki czyszczące. Na podstawie wyników badań toksyczności ostrej na zwierzętach wykazano, że według kryteriów klasyfikacji 2-etoksyetanol należy do związków szkodliwych. W warunkach narażenia zawodowego wchłania się do organizmu w drogach oddechowych oraz przez skórę (w postaci par i ciekłej). Na podstawie wyników zarówno badań na zwierzętach doświadczalnych (szczurach, myszach, królikach i psach), jak i badań epidemiologicznych ludzi narażonych zawodowo na działanie tego związku stwierdzono, że wykazuje on działanie hematotoksyczne oraz wpływa na rozrodczość. Skutki te u zwierząt doświadczalnych obserwowano jedynie po narażeniu na działanie związku o dużych stężeniach lub po podaniu zwierzętom dużych jego dawek. U zwierząt doświadczalnych 2-etoksyetanol wykazywał także działanie embriotoksyczne, fetotoksyczne i teratogenne. 2-Etoksyetanol nie wykazywał działania mutagennego ani rakotwórczego.

EN

2-Etoxyethanol (2-EE) is a colorless liquid with the boiling point of 135oC. It is used in numerous industries (chemical, metallurgic, mechanic, electronic and furniture), as well as in commonly used products, such as ink, cosmetics and detergents. The results of animal studies on acute toxicity have provided evidence that, according to the criteria of categorization, 2-etoxiethanol is a hazardous compound. In occupational exposure, 2-EE is absorbed by the body via the respiratory tract and the skin (in vapor and liquid forms). Both experimental studies on animals (rats, mice, rabbits and dogs) and epidemiological studies in human populations exposed to 2-EE have shown that this compound has a hematotoxic effect and affects reproduction. In laboratory animals these effects have been observed only after exposure to high concentrations or administration of high doses. It has also been observed that 2-EE hasembriotoxic, fetotoxic and teratogenic effects, however, neither there has been neither mutagenic nor carcinogenic effects. Epidemiological studies in persons occupationally exposed to this compound have demonstrated its hematotoxic effect and its impact on reproduction in men. The effects have been observed after exposure to ~10 mg/cm3, at the border of statistical significance; at the same time persons under study were additionally exposed to other chemical agents. The results of epidemiological studies have been a basis for estimating the maximum admissible concentration (MAC) of 2-EE, and the concentration of 10 mg/cm3is the value of no-observed adverse effect level (NOAEL). After using relevant coefficients of uncertainty the calculated MAC value of 2-EE is for 5 mg/cm3. This value should protect workers against potential hematological and spermatotoxic effects of this compound. There are no grounds for establishing its STEL value. In view of the extensive absorption of 2-EE by the skin, the compound should have the “Sk” symbol and because of its embriotoxic, fetotoxic and teratogenic effects, observed in animals, it is also suggested to use the “Ft” symbol as its additional denotation. The Interdepartmental Commission for Maximum Admissible Concentrations and Intensities for Agents Harmful to Health in the Working Environment at its 59th meeting has adopted for a 2-year period a MAC value of 2-EE proposed by SCOEL of 8 mg/m3. On the basis of the toxicokinetic model the value of the maximum admissible limit in biological material (BLV) is 60 mg of 2-ethoxyacetic acid/g creatinine in urine collected at the end of a working week.

16

Pary rtęci i jej związki nieorganiczne

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2010

|

Nr 3 (65)

85--149

PL

Rtęć jest metalem, który w temperaturze pokojowej występuje w stanie ciekłym. W przyrodzie występuje głównie w postaci cynobru (siarczek rtęciowy, HgS) oraz jako rtęć rodzima w postaci kropel lub krystalicznego amalgamatu srebra. Światowa produkcja rtęci w połowie lat 70. XX w. osiągnęła poziom około 10 000 t rocznie. Z uwagi na problem zanieczyszczenia środowiska w końcu lat 80. zużycie rtęci gwałtownie zmniejszyło się. Niektóre państwa (USA) wstrzymały całkowicie wydobycie rtęci. W ostatnich latach światowa produkcja ustabilizowała się na poziomie około 2500 t rocznie. Rtęć jest stosowana przy produkcji baterii alkalicznych, lamp fluorescencyjnych, lamp rtęciowych w przemyśle chloroalkalicznym (elektrolityczne otrzymywanie chloru i wodorotlenku sodowego) oraz chemicznym (produkcja farb, katalizator w procesach chemicznych). Rtęć jest stosowana także w urządzeniach kontrolno-pomiarowych (termometry, zawory ciśnieniowe, przepływomierze), w preparatach dentystycznych (amalgamaty) oraz w niewielkich ilościach w laboratoriach. Narażenie zawodowe na pary rtęci ma miejsce głównie przy wydobywaniu i przerobie rudy cynobrowej, a także przy otrzymywaniu chloru i ługu metodami elektrolitycznymi, przy produkcji stopów metali, barwników, fungicydów oraz przy produkcji i obsłudze takich przyrządów wypełnionych rtęcią, jak np.: przepływomierze, różnego rodzaju aparatura pomiarowa, termometry, barometry, prostowniki. Narażeni na rtęć są również pracownicy laboratoriów, pracowni naukowych, gabinetów dentystycznych i zakładów fotograficznych. W zakładach przemysłu chloroalkalicznego w różnych państwach stężenie rtęci w powietrzu wynosiło < 10 ÷ 430 mg/m3. Obserwowane stężenia rtęci w moczu u pracowników tych zakładów wynosiły od 0 do około 750 mg/l. W warunkach przemysłowych narażenie dotyczy wyłącznie narażenia drogą inhalacyjną na pary rtęci. Inne nieorganiczne związki rtęci praktycznie nie stwarzają ryzyka przy narażeniu inhalacyjnym. Według danych stacji sanitarno-epidemiologicznych w 2007 r. na pary rtęci powyżej wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS), tj. 0,025 mg/m3 było narażonych 48 pracowników przy produkcji wyrobów chemicznych. Dla nieorganicznych związków rtęci przekroczeń wartości NDS (0,05 mg/m3) nie zanotowano. Narządem krytycznym u ludzi w zatruciach ostrych parami rtęci są płuca. W przypadku narażenia zawodowego postać ostra występuje rzadko. Po narażeniu na pary rtęci o dużym stężeniu obserwowano wiele skutków ze strony układu nerwowego, m.in.: drżenia, chwiejność emocjonalną, bezsenność, zaburzenia pamięci, polineuropatie, zaburzenia w funkcjach poznawczych i motorycznych oraz zaburzenia widzenia. W przewlekłym narażeniu ludzi na rtęć i jej związki nieorganiczne obserwowano głównie skutki neurotoksyczne i nefrotoksyczne. Po narażeniu szczurów na pary rtęci o stężeniu 27 mg/m3 przez 2 h padło 20 z 30 zwierząt. Wartość DL50 dla szczurów po dożołądkowym podaniu chlorku rtęci(II) wynosi 25,9 mg Hg/kg. Na tej podstawie, zgodnie z klasyfikacją UE, rtęć i jej związki nieorganiczne można zaliczyć do związków toksycznych. W eksperymentach podprzewlekłych i przewlekłych nieorganiczne związki rtęci wykazywały głównie działanie nefrotoksyczne, zależnie od wielkości dawki. W ocenie działania rakotwórczego IARC zaklasyfikowała rtęć metaliczną i jej związki nieorganiczne do grupy 3., czyli związków nieklasyfikowanych pod względem działania rakotwórczego dla ludzi. W licznych doniesieniach wykazano, że chlorek rtęci(II) działał mutagennie, natomiast pary rtęci nie wykazywały takiego działania. Mimo że w przypadku narażenia ludzi dane na temat wpływu rtęci metalicznej i jej nieorganicznych związków na rozrodczość są niejednoznaczne, to jej wpływ na zwierzęta jest udowodniony. Ponadto, z uwagi na fakt, że rtęć przechodzi przez barierę łożyska, istnieją zalecenia, aby u kobiet w wieku rozrodczym maksymalnie ograniczyć narażenie na rtęć i jej związki. O ile większość danych uzyskanych na podstawie wyników badań przeprowadzonych na zwierzętach dotyczy badań nieorganicznych związków rtęci, zwłaszcza chlorku rtęci(II), to dane z badań epidemiologicznych dotyczą głównie narażenia zawodowego na pary rtęci. Nadmierne narażenie zawodowe na rtęć metaliczną (pary) i jej związki powoduje wystąpienie objawów psychiatrycznych, behawioralnych i neurologicznych i wiąże się również z uszkodzeniem nerek. Tak więc, krytycznymi narządami w przypadku chronicznego narażenia na rtęć i jej związki nieorganiczne są ośrodkowy układ nerwowy i nerki. Ustalenie zatem wartości NDS powinno dotyczyć takiej wartości stężeń, poniżej której nie pojawią się subkliniczne zmiany. Najwcześniejszymi obserwowanymi zmianami są zaburzenia neurobehawioralne pojawiające się w wyniku narażenia na pary rtęci, dlatego proponowana wartość NDS wyprowadzona będzie dla par rtęci, a otrzymany normatyw powinien zabezpieczyć pracowników przed szkodliwymi skutkami działania zarówno par rtęci, jak i jej związków nieorganicznych. Za podstawę ustalenia wartości NDS dla par rtęci i jej związków nieorganicznych przyjęto wyniki badań epidemiologicznych dotyczących wczesnych neurotoksycznych skutków wywieranych przez rtęć. Większość wyników tych badań wykazała większą korelację stanu zdrowia badanych osób z wynikami monitoringu biologicznego (stężenia Hg w moczu i we krwi) niż monitoringu powietrza, dlatego proponowane normatywy higieniczne są wyprowadzane na podstawie wielkości stężenia rtęci w moczu. Większość autorów badań epidemiologicznych przyjmuje wartość 35 μg/g kreatyniny w moczu za stężenie progowe, powyżej którego zaczynają się ujawniać szkodliwe skutki ze strony ośrodkowego układu nerwowego i nerek. Dane z metaanaliz wskazują jednak na możliwość toksycznego działania rtęci na zachowania człowieka już po narażeniu na stężenia rtęci w moczu w zakresie 20 ÷ 30 μg/g kreatyniny. W ocenie autorów jednej z metaanaliz ludzie narażeni na rtęć uzyskują gorsze wyniki z niektórych testów neurobehawioralnych, porównywalne z wynikami osiąganymi przez ludzi o 5 ÷ 20 lat starszych. Na podstawie argumentacji uzasadnienia normatywów Unii Europejskiej oraz wyników meta analiz uważamy, że należy przyjąć poziom 30 μg Hg/g kreatyniny za poziom zabezpieczający przed wystąpieniem zaburzeń behawioralnych. Wartość ta jest proponowaną wartością dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB). Ekstrapolując wyniki monitoringu biologicznego na stężenie rtęci w powietrzu, zalecanemu stężeniu rtęci w moczu (30 μg/g kreatyniny) będzie odpowiadało stężenie rtęci w powietrzu wynoszące 0,02 mg/m3. Wartość tę proponujemy przyjąć za wartość NDS. Zaproponowane wartości normatywne (NDS – 0,020 mg/m3 i DSB – 30 μg/g kreatyniny) są zgodne z normatywami przyjętymi w Unii Europejskiej. Tak zaproponowane normatywy higieniczne powinny zabezpieczyć pracowników przed szkodliwymi skutkami działania zarówno par rtęci, jak i jej związków nieorganicznych. Nie ma podstaw do ustalenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) rtęci i jej związków.

EN

Mercury (Hg) is the only common metal which is liquid at conventional room temperature. It is found in nature mostly as cinnabar (mercuric sulfide, Hg5) and also as native mercury in the form of drops or silver crystalline amalgam. In the mid 1970s world production of mercury was around 10 000 tonnes per year. By the end of the 1980s the use of mercury had rapidly decreased because of its adverse environmental effects. In recent years its annual world production has stabilized at the level of about 2500 tonnes. Mercury is used in the production of alkaline batteries and fluorescent lamps, mercuric lamps in the chlor-alkali (electrolytic production of chloride and sodium hydroxide) and chemical (paint manufacturing, catalysts in chemical processes) industries. It is also used in control and measurement devices (thermometers, manometers, pressure valves), in dental preparations (amalgam) and in laboratories. Mercury concentrations in chlor-alkali plants have recently ranged, depending on the country, from < 10 to 430 μg/m3, and concentrations in the urine of the employees of those plants ranged from 0 to 750 μg/l. In industrial plants, inhalation is the only way of workers’ exposure to Hg vapors. Inhalation exposure to other Hg inorganic compounds does not practically entail any risk. In the cases of acute Hg intoxication, the lungs are the most critical organ. In occupational exposure the acute form of contamination with this metal is rather rare. Nevertheless, it has been found that high concentrations of Hg vapors induce various harmful effects on the nervous system, e.g., tremor, emotional liability, insomnia, memory disturbances, polyneuropathies, disturbances of cognitive and motor functions and vision disorders, whereas chronic exposure to mercury and its inorganic compounds exerts neurotoxic and nephrotoxic effects. On the basis of the DL50 value for rats (25.7 mg/kg) and in accordance with the European Union (EU) classification, mercury and its inorganic compounds can be categorized as toxic compounds. On the basis of the available evidence, the International Agency for Research on Cancer categorized metallic mercury and its inorganic compounds as group 3, not classifiable as to its carcinogenity to humans. Numerous reports have indicated mutagenic effects of mercuric chloride (II), but not of Hg vapors. Although data on the effects of metallic mercury and its inorganic compounds on fertility in persons exposed to metallic mercury are contradictory, their adverse effects have been evidenced in animal studies. Bearing in mind that mercury penetrates the placental barrier it has been recommended to reduce exposure to mercury and its compounds to a minimum among women of child-bearing age. Most data based on animal studies apply to inorganic mercury compounds, especially to mercuric chloride, whereas data obtained from epidemiological studies mostly apply to occupational exposure to Hg vapors. Excessive occupational exposure to metallic mercury (vapors) and its compounds leads to psychiatric, behavioral and neurological symptoms and also to kidney damage. Thus, the neurological system and kidneys are major targets in chronic exposure to mercury and its inorganic compounds. Therefore, when setting MAC values, researchers should consider concentrations beyond which subclinical changes are not observed. Behavioral disturbances are the earliest consequences of exposure to Hg vapors, therefore the proposed MAC value should be set for Hg vapors and the obtained standard value should protect workers against harmful effects of both vapors of mercury and its inorganic compounds. The results of epidemiological studies on early mercury-induced neurotoxic effects have been taken as the basis for setting MAC values for Hg vapors and inorganic compounds. Most of those results showed that the health condition of the persons under study were more correlated with the results of biologic monitoring (urine and blood Hg concentrations) than with those of air monitoring. That is why the proposed hygiene standards have been deduced from Hg concentrations in urine. Most authors of epidemiological studies adopt the value of 35 μg/g creatinine in urine as the threshold concentration; at higher concentrations adverse effects on the peripheral nervous system and on the kidneys have been observed. Meta analyses of epidemiological studies reveal potential toxic effects of mercury on human behavior already after exposure to urinal Hg concentration within the range of 20 ÷ 30 μg/g creatinine. In our opinion, on the basis of the arguments used to justify the adoption of EU standards and the results of meta analyses, the level of 30 μg Hg/g creatinine in urine should be set as the level protecting against the development of behavioral disturbances. This value is proposed to be adopted as a biological limit value (BLV). Extrapolation from biological monitoring values to airborne exposure to mercury show that Hg concentration in the air at the level of 0.02 mg/m3 would correspond with the recommended Hg concentration in urine (30 μg/g creatinine). We propose to adopt this level as the MAC value. The proposed standard values (MAC, 0.020 mg/m3 and BLV 30 μg/g creatinine) are in agreement with norms adopted by the European Union. The proposed hygienic standards should protect workers against adverse effects of both mercury vapors and inorganic compounds. Setting the STEL concentration of mercury and its compounds is not warranted.

17

The use of Kalman filtration to estimate changes of trunk inclination angle during weightlifting

Sapota G., Sapota A., Wróbel Z.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2010

|

Vol. 15

155--162

EN

The paper presents a concept of a sensor of weightlifter's trunk inclination angle with the use of Kalman filter algorithms to estimate the trunk inclination angle. The paper presents changes of trunk inclination angle obtained using the algorithm presented. The application of an accelerometric and gyroscopic sensor in the measuring system combined with the algorithms presented in the paper enables precise representation of angle changes during the exercise.

18

Nitrotoluen – mieszanina izomerów

Sapota A., Kilanowicz A

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2009

|

Nr 2 (60)

93--132

PL

Nitrotoluen (NT) jest mieszaniną trzech izomerów: 2-, 3- i 4-nitrotoluen, które nie występują w stanie naturalnym. Nitrotoluen jest wykorzystywany do produkcji azowych i siarkowych barwników do bawełny, wełny, jedwabiu, skóry i papieru, a także jest stosowany w rolnictwie, fotografii, przemyśle farmaceutycznym oraz przy produkcji gum. Nie ma udokumentowanych danych dotyczących zatruć ostrych, przewlekłych oraz danych epidemiologicznych osób narażonych na nitrotoluen. Z badań toksyczności ostrej na zwierzętach doświadczalnych wynika, że zakresy wartości DL50 dla szczurów i myszy po podaniu dożołądkowym (per os) dla izomerów 2- i 3-NT wynosiły 891 ÷ 2463 mg/kg m.c., natomiast dla 4-NT – 1960 ÷ 7100 mg/kg m.c. Z badań toksyczności podprzewlekłej (13 tygodni) przeprowadzonych na dwóch gatunkach gryzoni obu płci (myszy i szczury) wynika, że najbardziej toksycznym izomerem jest 2-NT. U zwierząt po 13 tygodniach narażania na 2-NT wykazano: niewielki spadek liczby erytrocytów (RBC), zmniejszone stężenie hemoglobiny, wzrost liczby retikulocytów, leukocytów, wzrost średniej objętości krwinek czerwonych oraz wzrost stężenia methemoglobiny. Wszystkie badane stężenia izomeru powodowały zaburzenia czynności wątroby, śledziony i nerek. U większości narażanych zwierząt stwierdzono zmiany w wątrobie obejmujące przerost i wakuolizację hepatocytów, a także pojedyncze ogniska zapalne zbudowane głównie z eozynofilów. Stwierdzono ponadto istotnie wzmożoną proliferację komórek hematopoetycznych w śledzionie i w szpiku kostnym. Z badań przewlekłych (2-lata) przeprowadzonych przez NTP (2002) dla 2-NT i 4-NT na my-szach i szczurach obu płci wynika, że 2-NT wykazywał znacznie większą toksyczność niż 4-NT. 2-NT zarówno u myszy, jak i szczurów powodował zmniejszenie przyrostu masy ciała, a w badaniach histopatologicznych stwierdzono występowanie nowotworów: skóry, sutka i wątroby u szczurów obu płci, natomiast u samców także międzybłonka pochewki jądra i płuc. Działanie rakotwórcze 2-NT stwierdzono również u myszy obu płci, u których zmiany nowotworowe były zlokalizowane w układzie krążenia, jelicie grubym i wątrobie. Po podaniu 4-NT stwierdzono u szczurów samców jedynie pojedyncze przypadki nowotworów skóry oraz u samic przypadki raków gruczołu łechtaczkowego. U myszy skutki kancerogenne stwierdzono tylko u samców (raki oskrzelikowo-pęcherzykowe). Z analizy rodzaju i liczby obserwowanych nowotworów można wnioskować, że ten typ nowotworów nie powinien występować w wyniku narażenia zawodowego ludzi i nie może być podstawą do analizy ryzyka. Z uwagi na brak wystarczających dowodów działania rakotwórczego 2-NT na ludzi i ograniczone dowody działania rakotwórczego na zwierzęta doświadczalne Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) w 1996 r. zaliczyła nitrotoluen, na podstawie wyników eksperymentu 13-tygodniowego, do grupy 3., czyli związków nieklasyfikowanych jako kancerogeny dla ludzi (wyniki 2-letnich badań 2- i 4-NT wykonane na szczurach i myszach przez NTP zostały opublikowane w 2002 r.). Ze względu na brak badań toksyczności dla mieszaniny wszystkich trzech izomerów, do wyliczenia wartości NDS przyjęto wyniki 2-letnich badań dla najbardziej toksycznego izomeru, tj: 2-nitro-toluenu. W tym eksperymencie 2-NT podawano szczurom obu płci w paszy o stężeniach: 625; 1250 lub 2000 ppm przez 105 tygodni. Dawkę najmniejszą (625 ppm w paszy) odpowiadającą 25 mg/kg m.c./dzień dla samców i 30 mg/kg m.c./dzień dla samic przyjęto za wartość LOAEL. Ze względu na fakt, iż samce były znacznie bardziej wrażliwe niż samice na działanie 2-NT do obliczeń wartości NDS przyjęto dawkę 25 mg/kg m.c./dzień ustaloną dla samców za wartość LOAEL. Przyjmując cztery współczynniki niepewności, obliczono wartość NDS równą 11 mg/m3. Zaproponowana wartość NDS dotyczy poszczególnych izomerów nitrotoluenu (2-NT, 3-NT i 4-NT) oraz ich mieszaniny. Normatyw oznaczono literami „Sk‖ – substancja wchłania się przez skórę. Ze względu na działanie methemoglobinotwórcze zaproponowano wartość dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) taką samą jak dla wszystkich substancji methemoglobinotwórczych, czyli 2% MetHb we krwi.

EN

Nitrotoluene (NT) is a mixture of three isomers: 2-, 3- and 4-NT; it does not occur in a natural form. NT is used in the production of azo and sulfur dies for cotton, wool, silk, leather and paper. It is also used in the agriculture, photographic and pharmaceutical industries, as well as in the production of rubber. There are neither documented data on acute and chronic toxicity, nor epidemiological data on NT-exposed persons. The animal (rats and mice) studies of acute toxicity have revealed the following ranges of DL50 values after per os administration of isomers: 891÷2463 mg/kg body mass (b.m.) for 2- and 3-NT and 1960÷7100 mg/kg b.m. for 4-NT. Studies of subacute toxicity (13 weeks), performed on two species of rodents (mice and rats) of both genders, showed that 2-NT is the most toxic isomer. Thirteen weeks of 2-NT exposure caused an insignificant decrease in the number of erythro-cytes and in the concentration of hemoglobin, an enhanced number of reticulocytes and leuco-cytes, a diminished mean volume of erythrocytes and an augmented concentration of methe-moglobins. All the isomer concentrations induced functional disorders in the liver, spleen and kidneys. Most of the exposed animals showed lesions in the liver, mainly manifested by hyper-throphy and vacuolization of hepatocytes, and single inflammatory foci mostly composed of eosinophils. In addition, a significantly increased proliferation of hematopoietic cells in the spleen and bone marrow was observed. A long-term (2-year) study, carried out by the NTP (2002) on mice and rats (of both genders) exposed to 2-NT and 4-NT, have revealed a significantly higher toxicity of 2-NT than that of 4-NT. In both mice and rats, 2-NT decreased body mass gain. Moreover, subcutaneous skin carcino-ma, liver (hepatocellular) adenoma and mammary cancer were revealed on histopathological examination. In addition, mesothelioma of the tunica vaginalis testis and lungs were observed in males. A carcinogenic effect of 2-NT has also been found in mice of both genders, the ob-served neoplastic lesions were located in the circulatory system, large intestine and liver. Only single cases of subcutaneous carcinoma in male and clitoral carcinoma in female rats were found after 4-NT administration. In mice, carcinogenic effects of 4-NT administration were observed only in males (alveolar/bronchiolar carcinoma). Having analyzed the type and num-ber of the observed carcinomas, it can be concluded that this type of neoplasms due to occupa-tional exposure should not occur in humans and it cannot provide the basis for risk assessment. In 1996, in view of insufficient evidence that 2-NT is carcinogenic to humans on the basis of a 13-week experiment, IARC categorized nitrotoluene into group 3 — not classifiable as to its carcinogenicity to humans (the results of a 2-year study of 2- and 4-NT performed on rats and mice by NTP were published in 2002). Bearing in mind that no investigations on NT toxicity have been carried out to date, the results of a 2-year experiment for the most toxic isomer (2-NT) have been taken as a basis for calculat-ing the MAC value. In this experiment, 2-NT was administered to the rats (both genders) in their diet at three concentrations: 625, 1250 or 2000 ppm for 105 weeks. The lowest dose (625 ppm) that corresponded to 25 mg/kg body mass/day for males and 30 mg/kg body mass/day for females was accepted as the LOAEL value. Considering that males were much more sensitive to 2-NT effects than females, a dose of 25 mg/kg b.m./day set for males as the LOAEL value, was taken as a basis for the calculation of the MAC value. Having assumed four coefficients of un-certainty, the MAC value for NT was calculated at the level of 11 mg/m3. The recommended MAC values apply to individual NT isomers (2-NT, 3-NT and 4-NT) and to their mixture as a whole. It has been suggested to mark NT with ―Sk‖ — skin absorbed substance, and in view of its methemoglobinogenic effect, to adopt 2% MetHb in blood as the biological exposure index (BEI), like for all methemoglobinogenic substances.

19

Metylenodifenylodiizocyjan - mieszanina izomerów

Sapota A., Kilanowicz A

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2009

|

Nr 4 (62)

59--88

PL

Metylenodifenylodiizocyjanian (MDI) stosowany w przemyśle jest na ogół mieszaniną trzech izomerów: diizocyjanianu 4,4’-metylenodifenylu ( 97%); diizocyjanianu 2,4’-metylenodifenylu (1,5 ÷ 2,5%) oraz diizocyjanianu 2,2’-metylenodifenylu ( 0,5%). Związki te występują w postaci białych lub jasnożółtych kryształów, lub płatków. Związek charakteryzuje się dużą aktywnością chemiczną, która przejawia się w samorzutnych reakcjach ze wszystkimi niemal związkami zawierającymi aktywne atomy wodoru, stwarzając zagrożenie pożarowe i wybuchowe. MDI jest stosowany głównie jako monomer do produkcji polimerów poliuretanowych mających powszechne zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Szacuje się, że w Polsce narażonych na działanie MDI jest kilkaset osób. MDI w warunkach przemysłowych wchłania się do organizmu głównie w drogach oddechowych. Z dostępnej literatury wynika, że większość opisanych skutków (zarówno ostrych, jak i przewlekłych) toksycznego działania MDI na ludzi narażonych zawodowo jest na ogół wynikiem narażenia mieszanego na różne diizocyjaniany (w tym diizocyjanian toluenu – TDI). Do głównych skutków toksycznego działania MDI u ludzi należy działanie drażniące na błony śluzowe dróg oddechowych, oczy i skórę. Związek ten wykazuje ponadto działanie uczulające w następstwie narażenia drogą oddechową. U ludzi narządem krytycznym w przypadku narażenia przewlekłego na MDI, podobnie jak dla innych di- izocyjanianów, jest układ oddechowy. Uważa się, że związek może być jedną z przyczyn zawodowej astmy oskrzelowej. Pomimo złożonego, mieszanego narażenia zawodowego na MDI należy podkreślić fakt, iż u ludzi narażonych na związek o stężeniach 0,005 ÷ 0,01 mg/m3 nie stwierdzano zmian czynnościowych w układzie oddechowym. Na podstawie wyników badań doświadczalnych na zwierzętach przeprowadzonych zarówno w warunkach narażenia ostrego, jak i przewlekłego inhalacyjnego można stwierdzić również, że układ oddechowy jest narządem docelowym działania MDI. Wyniki badań mutagenności i genotoksyczności w warunkach in vitro i in vivo są niejednoznaczne i w rezultacie nie dostarczają przekonującego dowodu działania mutagennego i genotoksycznego MDI. W Niemczech MDI zakwalifikowano do 4. grupy substancji rakotwórczych, czyli substancji o potencjalnym działaniu rakotwórczym, dla których główną rolę odgrywa niegenotoksyczny mechanizm tego działania. IARC zaliczył MDI do grupy 3., czyli substancji, które nie mogą być klasyfikowane pod względem działania rakotwórczego na ludzi. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono danych na temat wpływu narażenia na MDI na płodność, natomiast z badań nad rozwojem prenatalnym i postnatalnym u samic szczurów narażonych inhalacyjnie wynika, że związek powodował nieznaczny, choć istotny statystycznie, wzrost występowania częstości opóźnień kostnienia mostka, co w przyszłości może prowadzić do opóźnień w rozwoju (potencjalne działanie fetotoksyczne). Za podstawę ustalenia wartości NDS (najwyższego dopuszczalnego stężenia) MDI przyjęto wyniki dwuletnich badań inhalacyjnych na szczurach przeprowadzonych przez Hoymanna i in. (1995). Samice szczura Wistar narażano przez 2 lata na 4,4’-MDI (aerozol) o stężeniach: 0; 0,23; 0,7 lub 2,05 mg/m3 przez 17 h/dzień/5 dni/tydzień/24 miesiące. Uzyskane wyniki badań potwierdziły upośledzenie funkcji płuc w postaci zaporowo-restrykcyjnych zaburzeń z upośledzeniem dyfuzji i zwiększeniem masy płuc zależnej od wielkości stężenia oraz istotne zmniejszenie niektórych parametrów spirometrycznych. Wyniki badań histopatologicznych wykazały w płucach obecność odczynów zapalnych ze zwiększeniem limfocytów, jak również zależne od wielkości dawki zmiany w płucach obejmujące śródmiąższowe i okołooskrzelowe włóknienie, bronchiolozację pęcherzyków płucnych i rozrost nabłonka pęcherzyków płucnych. Za podstawę obliczeń wartości NDS MDI przyjęto wyznaczoną na podstawie wyników badań histopatologicznych wartość LOAEL równą 0,23 mg/m3. Zaproponowano przyjęcie stężenia 0,03 mg/m3 za wartość NDS 4,4’-MDI i pozostałych izomerów oraz mieszaniny izomerów MDI, a także wartość NDSCh (najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego) równą 0,09 mg/m3, ze względu na drażniące i uczulające działanie związku na układ oddechowy Zaproponowane wartości normatywów higienicznych powinny zabezpieczyć pracowników przed działaniem drażniącym i uczulającym MDI na układ oddechowy. Ze względu na działanie drażniące i uczulające związku, głównie na układ oddechowy, należy oznakować izomery MDI i ich mieszaninę literami „I” oraz „A”.

EN

Methylenediphenyl diisocyanate (MDI) is a mixture of three isomers ( 4,4-methylenediphenyl diisocyanate, > 97%, 2,4-methylenediphenyl diisocyanate, 1.5 ± 2.5% and 2,2- methylenediphenyl diisocyanate, > 0.5%) that occurs in the form of white or light yellow crystals or flakes. MDI is characterized by a high chemical activity, manifested by spontaneous reactions with almost all compounds containing one or more active hydrogen atoms; it generates fire and explosion hazards. MDI is mostly used as a monomer in the production of polyurethane polymers, which have many important uses in different branches of industry. It is estimated that several hundred persons are exposed to MDI in Poland. In industrial conditions, MDI enters the human body mainly via inhalation. Toxic effects (both acute and chronic) 8in persons occupationally exposed to MDI usually result from a mixed exposure to varied diisocyanates. Irritation of airways, eyes, skin and mucous membranes is the major effect of MDI. In addition, this compound has been observed to induce sensitization after inhalation exposure. In chronic human exposure to MDI and other diisocyanates, the airways are the target organ. It is thought that this compound may be one of the causes of occupational bronchial asthma. Despite the fact that MDI occupational exposure is complex and mixed, no functional changes in the respiratory tract have been found in people exposed to this compound at a concentration of 0.005 ÷ 0.01 mg/m3. The results of animal studies on inhalation exposure (both acute and chronic) show that MDI exposure is also targeted at the airways. The results of in vitro and in vivo studies of mutagenicity and genotoxicity are inconsistent, thus they do not provide irrefutable evidence that MDI exerts mutagenic and genotoxic effects. In Germany, MDI has been categorized as group 4 ― substances potentially carcinogenic, in which the non-genotoxic mechanism of carcinogenic effect plays a major role. The International Agency for Research on Cancer (IARC) has categorized MDI as group 3 ― not classifiable as to its carcinogenecity to hum ans.

20

Dinitrotoluen – mieszanina izomerów

Sapota A., Skrzypińska-Gawrysiak M

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2009

|

Nr 1 (59)

1--34

PL

Dinitrotoluen techniczny (DNT) jest mieszaniną sześciu izomerów o przybliżonym składzie: około 76% 2,4-DNT, 19% 2,6-DNT i około 5% pozostałych izomerów, tj.: 2,3-, 2,5, 3,4- i 3,5-DNT. Związek jest głównie stosowany jako substrat do wytwarzania diizocyjanianu toluenu i diaminotoluenu do produkcji pianek poliuretanowych oraz do produkcji materiałów wybuchowych. Szacuje się, że w Polsce na DNT jest narażonych kilkaset osób. DNT w znaczących ilościach może wchłaniać się w drogach oddechowych, z przewodu pokarmowego oraz przez skórę. Nie ma danych w dostępnym piśmiennictwie dotyczących ostrych zatruć tym związkiem u ludzi. Na podstawie wyników badań epidemiologicznych 183 górników narażonych na techniczny DNT przez ponad 20 lat wykazano, u 25% osób z badanej grupy: objawy uszkodzenia wątroby (wzrost aktywności AlAT, AspAT i γ-GTP), niedokrwistość lub problemy z oddychaniem, a u około 50% stwierdzono zwiększone wydalanie z moczem markerów nefrotoksyczności (α1-mikroglobuliny, α-GST). W badaniach większej (500 osób) kohorty stwierdzono występowanie nowotworów nerek (14 przypadków) oraz nowo-tworów dróg moczowych (6 przypadków). Wykazano, na podstawie wyników badań toksyczności ostrej, że techniczny DNT należy do związków szkodliwych, zgodnie z klasyfikacją UE. W badaniach na królikach związek nie wykazywał działania drażniącego. W badaniach podprzewlekłych przeprowadzonych na szczurach, które otrzymywały w paszy techniczny DNT w dawkach: 37,5; 75 lub 150 mg/kg/dzień przez 4 tygodnie, wykazano, oprócz spadku masy ciała po dwóch większych dawkach DNT, także istotny wzrost poziomu methemoglobiny i retikulocytów we krwi oraz ciałek Heinza w krwinkach czerwonych. Zmiany patologiczne w narządach wewnętrznych obserwowane u samców obejmowały odbarwienia i nieregularności powierzchni wątroby. Techniczny DNT w badaniach przewlekłych wywoływał nowotwory (głównie wątroby i dróg żółciowych) u szczurów oraz nowotwory nerek u myszy samców. IARC nie zaproponował klasyfikacji mieszaniny izomerów dinitrotoluenu, natomiast dwa izomery 2,4-DNT i 2,6-DNT zaliczył do grupy 2B, czyli związków o możliwym działaniu rakotwórczym dla człowieka. Przeprowadzono przewlekłe doświadczenie na szczurach, którym podawano w paszy DNT o składzie: około 98,5% 2,4-DNT lub około 1,5% 2,6-DNT. Po najmniejszej zastosowanej dawce (0,57 mg/kg/dzień dla samców i 0,71 mg/kg/dzień dla samic) nie stwierdzono skutków działania toksycznego DNT. Obserwowano jedynie łagodne nowotwory skóry (częstość występowania nieistotna statystycznie) oraz ogniska rozrostowe miąższu wątroby (również nieistotne statystycznie w porównaniu z grupą kontrolną), niemające znaczenia w przeniesieniu tych skutków na ludzi, dlatego najmniejszą stosowaną w tym doświadczeniu dawkę DNT przyjęto za wartość NOAEL związku. Wychodząc z wartości NOAEL równej 0,57 mg/kg, a także przyjmując odpowiednie współczynniki nie-pewności, obliczono wartość NDS dinitrotoluenu na poziomie 0,33 mg/m3. Zaproponowano, aby normatyw był dodatkowo oznaczony literami: Sk – substancja wchłania się przez skórę oraz Rakotw. Kat. 2 – substancja rozpatrywana jako rakotwórcza dla człowieka. Ze względu na działanie methemoglobinotwórcze związku zaproponowano przyjęcie wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) równej 2% MetHB we krwi jak dla wszystkich substancji methemoglobinotwórczych.

EN

Technical dinitrotoluene (DNT) is a mixture of six isomers composed of 2,4-DNT (approx. 76%), 2,4-DNT (approx. 19%) and the remaining isomers, i.e. 2,3-, 2,5-, 3,4- and 3,5-DNT (approx. 5%). It is mostly applied as a substrate in the production of toluene diisocyanate and diaminotoluene used in the manufacturing of polyurethane foams and explosives. It has been estimated that in Poland there are several hundred DNT-exposed persons. Dinitroulene may be absorbed via the pulmonary and gastrointestinal tracts or through the skin. In the available literature there are no data on acute DNT intoxication in humans. Based on epidemiological studies it has been reported that in a group of 183 miners exposed to technical DNT for 20 years, 25% showed symptoms of liver damage (increased activity of AlAT, AspAT, and γ-GTP), anemia and respira-tion problems, whereas in 50% of the miners an increased excretion of nephrotoxic markers with urine (α1-microglobulin, α-GST) was observed. The study carried out on a larger (500 persons) cohort revealed 14 cases of kidney cancer and 6 cases of cancer of urinary tracts. Based on the studies of acute toxicity, it has been shown that, according to EU classification, technical DNT is a harmful compound. The studies performed on rabbits did not show any irritation signs in rabbits. The studies carried out on rats which were administrated technical DNT in three doses (37.5, 75 and 150 mg/kg/day) for four weeks revealed, besides body weight loss after two higher doses, a significant increase in the levels of methemoglobin and reticulocytes in blood, as well as in Heinz-body red blood cell counts. Pathologic changes in internal organs observed in male rats comprised depigmentation and irregularities on the surface of the liver. In the studies of chronic effects, technical DNT induced cancers mostly of the liver and bile ducts in rats and kidney cancer in male mice. The International Agency for Research on Cancer (IARC) has not proposed any classification of DNT isomer mixture; however, it categorized two isomers 2,4- and 2,6-DNT in group 2B – possibly carcinogenic to humans. A long-term experiment has been carried out on rats given DNT in fodder in the mixture of ap-prox. 98.5% of 2,4-DNT and 1.5% of 2,6-DNT. After the lowest dose (0.57 mg/kg/day for males and 0.71 mg/kg/day for females) of this compound no toxic effects were observed. Only benign neoplasms of the skin (statistically insignificant incidence) and the foci of liver parenchyma proliferation (also statistically insignificant compared to controls) were found, but insignificant as regards the extrapolation of these effects to humans. Therefore, the lowest DNT dose has been adopted as the value of its no-observed adverse effect level (NOAEL). Taking the value of NOAEL equal 0.57 mg/kg, as well as respective coefficients of uncertainty, the max-imum admissible concentration (MAC) for DNT was calculated at the level of 0.33 mg/m3. It has been sug-gested that DNT should be additionally marked with “Sk” – skin-absorbed substance and “Carcinogenic, cate-gory 2”. In view of the methemoglobinogenic property of this compound, MetHb concentration of 2% in blood as BEI value was proposed.