Chlorometan

• Autorzy: Reszka E. , Wąsowicz W.

Warianty tytułu

EN

Cloromethane

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Chlorometan jest bezbarwnym gazem powstającym zarówno w środowisku naturalnym, jak i w wyniku działalności człowieka. Oprócz źródeł przemysłowych (głównie produkcja silikonów, przemysł chemiczny i chłodnictwo), gaz ten może być obecny w dymie tytoniowym i powstawać w wyniku pracy silników, w oczyszczalniach ścieków, podczas chlorowania wody, a także w wyniku spalania odpadów municypalnych i przemysłowych. U ludzi chlorometan dostaje się do organizmu drogą inhalacyjną. Możliwe jest również wchłanianie związku przez skórę. Związek ten jest metabolizowany przede wszystkim przez S-transferazę glutationową (GST) przez sprzęganie ze zredukowanym glutationem (GSH), a w mniejszym stopniu przez utlenianie przez cytochrom P450. Głównym metabolitem utleniania chlorometanu w organizmie jest formaldehyd, kwas mrówkowy i tiometan, które w następstwie dalszych przemian wchodzą do puli reszt jednowęglowych lub są wydalane z moczem albo wydychane. Chlorometan może być także wydychany w postaci niezmetabolizowanej. U ludzi obserwuje się duże różnice osobnicze w metabolizmie chlorku metylu. Związane są one z istnieniem polimorfizmu genetycznego genu GSTT1 kodującego izoenzym GSTT1. W populacji obserwuje się osoby z szybką wydajnością reakcji sprzęgania chlorometanu z GSH, osoby z niską wydajnością oraz osoby, u których nie obserwuje się produktów sprzęgania. Na podstawie wyników badań na zwierzętach wykazano różnice w odpowiedzi na toksyczne działanie chlorometanu w zależności od gatunku, szczepu i płci. Wartość medialnego stężenia LC50 u szczura po 4 h narażenia wynosi 5300 mg/m3. W dostępnym piśmiennictwie nie ma danych na temat właściwości uczulających i drażniących chlorometanu. Układem docelowym dla chlorometanu u zwierząt poddawanych narażeniu ostremu i podostremu na ten związek jest ośrodkowy układ nerwowy. U narażanych szczurów i myszy obserwuje się zaburzenia lokomotoryczne i uszkodzenia w móżdżku, a także uszkodzenia jąder, najądrzy i nerek u szczurów oraz nerek i wątroby u myszy. W 2-letnim badaniu toksyczności przewlekłej chlorometanu u myszy obserwowano obrzmienie aksonów oraz uszkodzenia nerwów rdzeniowych części lędźwiowej rdzenia kręgowego przy narażeniu na związek o stężeniu 103 mg/m3 (50 ppm). Pod koniec trwania eksperymentu stwierdzono uszkodzenia móżdżku u myszy obu płci oraz raki gruczołowe nerek i uszkodzenia nabłonka kanalików nerkowych u samców myszy narażonych na działanie związku o stężeniu 2064 mg/m3 (1000 ppm). Złośliwych guzów nerek nie obserwowano jednak w grupie szczurów narażonych na działanie chlorometanu o takim samym stężeniu. Chlorometan działa genotoksycznie w układach in vitro, zarówno prokaryotycznych, jak i eukaryotycznych. Pomimo obserwowanych zmian w układach in vitro (test dominujących mutacji letalnych, tworzenie krzyżowych połączeń białko-DNA), chlorometan działa jako bardzo słaby mutagen, którego skutki są szybko usuwane przez systemy naprawiające uszkodzone DNA. Uszkodzenia jąder i ziarniniaki najądrzy oraz związane z nimi obniżenie jakości nasienia może prowadzić do niepłodności samców szczurów narażonych na chlorometan o stężeniu 980 mg/m3 (475 ppm). Chlorometan o stężeniu 206 mg/m3 lub 1032 mg/m3 (100 lub 500 ppm) działa fetotoksycznie, powodując opóźnienie kostnienia u płodów myszy. Inhalacyjne narażenie na chlorometan u ludzi wpływa głównie na czynność ośrodkowego układu nerwowego. Skutki były obserwowane najczęściej podczas wypadków przy pracy, awarii związanych z nagłym wyciekiem gazu z urządzeń chłodniczych, a rzadko podczas długotrwałego narażenia na stanowisku pracy. Istnieje bardzo mało danych na temat wielkości narażenia na chlorometan i czasu jego trwania na stanowisku pracy oraz podczas wypadków. Dane epidemiologiczne na temat związku narażenia na chlorometan z ryzykiem zachorowania na raka są niewystarczające. W Polsce wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) chlorometanu w powietrzu środowiska pracy wynosi 20 mg/m3, ale nie odnotowuje się osób pracujących w warunkach przekroczenia wartości NDS. Narządem krytycznym toksycznego działania chlorometanu u ludzi i zwierząt jest ośrodkowy układ nerwowy. Za podstawę obliczenia wartości NDS przyjęto wyniki 2-letnich badań toksyczności przewlekłej chlorometanu u myszy oraz wyniki badania toksycznego działania tego związku u ludzi. Autorzy dokumentacji zaproponowali utrzymanie dotychczasowej wartości NDS dla chlorometanu wynoszącej 20 mg/m3. Normatyw należy dodatkowo oznaczyć literami „Ft” oznaczającymi substancję działającą toksycznie na płód. Nie ma podstaw do ustalenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) dla chlorometanu, ponieważ substancja nie działa drażniąco.

EN

Chloromethane, also called methyl chloride, is a colorless, extremely flammable gas, which occurs in chemical plants and naturally in the environment. Methyl chloride is used mainly in the production of silicones. Other sources of exposure to chloromethane include cigarette smoke and burning of waste products. Chloromethane can be absorbed through the respiratory tract and the skin. No information is available regarding its allergenic and irritant effects. Long-term animal studies have shown that methyl chloride can damage the liver, kidneys, the spleen and the central nervous system. Inhalation studies have demonstrated that chloromethane causes reproductive effects in male rats, including testicular lesions and decreased sperm production. Fetotoxic effects on mice embryos have been observed. Short-term exposure to high concentrations of methyl chloride in humans has caused severe neurological effects. Epidemiological human cancer data are limited. On the basis of a mouse chronic study and short-term human study, the TLV (MAC) value was kept at 20 mg/m3. The Expert Goup also suggested additional notations: “F” (fetotoxic subsatnce), “Sk” (substance absorbed through the skin).

Słowa kluczowe

PL

chlorometan; skóra; fetotoksyczność

EN

chloromethane; skin; fetotoxic

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2007
• Tom: Nr 2 (52)
• Strony: 17--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 58 poz., tab.

Twórcy

autor

Reszka E.

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 91-348 Łódź ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8

autor

Wąsowicz W.

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 91-348 Łódź ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8

Bibliografia

• 1.ACGIH (2001) Methyl chloride.
• 2.Andersen M.E. (1980) Determination of the kinetic constans for metabolism of inhaled toxicants in vivo using gas uptake measurements. Toxicol. Appl. Pharmacol. 54, 100-116.
• 3.Andrews A.W., Zawistowski E.S., Valentine C.R. (1976) A comparison of the mutagenic properties of vinyl chloride and methyl chloride. Mutat. Res. 40, 273-276.
• 4.ATSDR (1998) Toxicology profile for chloromethane. Public Health Service, U.S. Department of Health and Human Services. U.S. Government Printing Office.
• 5.Chellman G.J. (1986) Inhibition of the acute toxicity of methyl chloride in male B6C3F1 mice by glutathione depletion. Toxicol. Appl. Pharmacol. 86, 93-104.
• 6.CICAD (2000) Document 28. Methyl chloride.
• 7.CIIT (1979) Final report on a 90-day inhalation toxicology study in rats and mice exposed to methyl chloride. Unpublished study prepared by Battelle-Columbus Laboratories. Columbus, OH [cyt. Za CICAD 2000].
• 8.CIIT (1981) Final report on a chronic inhalation toxicology study in rats and mice exposed to methyl chloride. Unpublished study prepared by Battelle-Columbus Laboratories. Columbus, OH [cyt. Za CICAD 2000].
• 9.Dawydzik i in. (2001) Opracowanie w ujęciu tabelkowym danych o narażeniu zawodowym w nadzorowanych przez Inspekcje Sanitarną zakładach pracy w 2001 r. Łódź, IMP.
• 10.Dekant W., Frischmann C., Speerschneider P. (1995) Sex, organ and species specific bioactivation of chloromethane by cytochrome P4502E1. Xenobiotica 25, 1259-1265.
• 11.Fostel J. i in. (1985) Assessment of the genotoxic effects of methyl chloride in human lymphoblasts. Mutat. Res. 155, 75-81.
• 12.Hansen H., Weaver N.K., Venable F.S. (1953) Methyl chloride intoxication. Report from fifteen cases. Arch. Indust. Hyg. Occupt. Med. 8, 328-344.
• 13.Hatch G.G. i in. (1983) Chemical enhacement of viral transformation in Syrian hamster embryo cells by gaseous chlorinated methanes and ethanes. Cancer Res. 43, 1945-1950.
• 14.Holmes T.M. i in. (1986) A mortality study of employees at synthetic rubber manufacturing plant. Am. J. Ind. Med. 9, 355-362.
• 15.IARC (1999) Monographs on the evaluation of carcinogenic risk to humans, Re-evaluation of some organic chemicals, hydrazine and hydrogen peroxide (part two). Methyl chloride. Lyon, International Agency for Research on Cancer. T. 71, 737-748.
• 16.IARC (1986) Monographs on the evaluation of carcinogenic risk to humans. Some halogenated hydrocarbons and pesticide exposures. Methyl chloride. Lyon, International Agency for Research on Cancer. T 41, 161-186.
• 17.Jäger R. (1988) Biochemical effects of methyl chloride in relation to its tumorigenicity. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 114, 64-70.
• 18.Jiang X.Z., White R., Morgan K.T. (1985) An ultrastructural study of lesions induced in the cerebellum of mice by inhalation exposure to methyl chloride. Neurotoxicology 6, 93-104.
• 19.Jones A.M. (1941)Methyl chloride poisoning. Quart. J. Med. 41, 29-43.
• 20.Kornbrust D.J. i in. (1982) Association of inhaled [14C]methyl chloride with macromolecules from variuos rat tissues. Toxicol. Appl. Pharmacol. 65, 122-134.
• 21.Kornbrust D.J., Bus J.S. (1984) Glutathione depletion by methyl chloride and association with lipid peroxidation in mice and rats. Toxicol. Appl. Pharmacol. 72, 388-399.
• 22.Kornbrust D.J., Bus J.S. (1982) Metabolism of methyl chloride to formate in rats. Toxicol. Appl. Pharmacol. 65, 135-143.
• 23.Kornbrust D.J., Bus J.S. (1983) The role of glutathione and cytochrome P-450 in the metabolism of methyl chloride. Toxicol. Appl. Pharmacol. 67, 246-256.
• 24.Landry T.D. i in. (1983) Pharmacokinetics and metabolism of inhaled methyl chloride in the rat and dog. Toxicol. Appl. Pharmacol. 68, 473-486.
• 25.Landry T.D. (1985) Neurotoxicity of methyl chloride in continuously versus intermittently exposed female C57BL/6 mice. Fund. Appl. Toxicol. 5, 87-98.
• 26.Langauer-Lewowicka H., Manowska T., Dobrogowska-Kunicka J. (1974) Ocena stanu układu nerwowego u ludzi narażonych na działanie rozpuszczalników organicznych. Neur. Neurochir. Pol. 4, 559- 563.
• 27.Laskowski S. (1976) Zatrucie chlorkiem metylu. Wiadomości Lekarskie 29, 59-62.
• Löf A. (2000) Glutathione transferase T1 phenotype affects the toxicokinetics of inhaled methyl chloride in human volunteers. Pharmacogenetics 10, 645-653.
• 28.MacDonald J.D.C. (1946) Methyl chloride intoxication. Report of 8 cases. J. Occup. Med.6, 81-84.
• 29.McNally W.D. (1946) Eight cases of methyl chloride poisoning with three deaths. J. Ind. Hyg. Toxicol. 28, 95-97.
• 30.Morgan K.T. i in. (1982) Histopathology of acute tonic response in rats and mice expose to metyl chloride by inhalation. Fundam. Appl. Toxicol. 2, 293-299.
• 31.Nolan R.J. i in. (1985) Pharmacokinetics of inhaled methyl chloride (CH3Cl) in male volunteers. Fundament. Appl. Toxicol. 5, 361-369.
• 32.Ott M.G. i in. (1985) Mortality among employees engaged in chemical manufacturing and related activities. Am. J. Epidemiol. 122, 311-322 [cyt. za IARC 1999].
• 33.Pemble S. i in. (1994) Human glutathione S-transferase theta (GSTT1): cDNA cloning and the characterization of genetic polymorphism. Biochem. J. 300, 271-276.
• 34.Peter H. i in. (1989) Metabolism of methyl chloride by human erythrocytes. Arch. Toxicol. 63, 351-355.
• 35.Peter H. i in. (1985) DNA-binding assay of methyl chloride. Arch. Toxicol. 57, 84-87.
• 36.Putz-Anderson V. i in. (1981a) Methyl chloride and diazepam effects on performance. Scand. J. Work Environ. Health 7, 8-13.
• 37.Putz-Anderson V., Seter J.V., Croxton J.S. (1981b) Effects of alcohol, caffeine and methyl chloride in man. Psychol. Rep. 48, 715-724.
• 38.Rafnsson V., Gudmundsson G. (1997) Long-term follow-up after methl chloride intoxication. Arch. Environ. Health 52, 355-359.
• 39.Redford-Ellis M., Gowenlock A.H. (1971) Studies on the reacton of chloromethane with preparations of liver, brain and kidney. Acta Pharmacol. Toxicol. 30, 49-58.
• 40.Repko J.D. i in. (1976) Behavioral and neurological effects of methyl chloride. DHEW (NIOSH) Pub. No. 77-125. Springfield, National Technical Information Service, VA [cyt. za ACGIH 2001].
• 41.Reszka E. i in. (2004) Evaluation of selenium, zinc and copper levels related to GST genetic polymorphism In lung kancer patients. Trace Elem. Electrolyt. 21 (in press).
• 42.Ristau C., Bolt H.M., Vangala R.R. (1989) Detection of DNA-protein crosslinks in the kidney of male B6C3F1 mice after exposure to methyl chloride. Arch. Toxicol. Suppl. 13, 243-245.
• 43.Ristau C., Bolt H.M., Vangala R.R. (1990) Formation and repair of DNA lesions in kidneys of male after acute exposure to methyl chloride. Arch. Toxicol. 64, 254-256.
• 44.Rozporządzenie ministra pracy i polityki społecznej w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy z dnia 29 listopada 2002 r. DzU nr 217, poz. 1833 ze zm.
• 45.RTECS (2003) [komputerowa baza danych].
• 46.Scharnweber H.C., Spears G.N., Cowles S.R. (1974) Case reports. Chronic metyhyl chloride intoxication in six industrial workers. J. Occup. Med. 16, 112-113.
• 47.Simmon V.F., Kauhanen K., Tardiff RG. (1977) Mutagenic activity of chemicals identified in drinking water. [W:] Progress in genetic toxicology. Amsterdam, Elsevier 249-258.
• 48.Spevak L., Nadj V., Fellé D. (1976) Methyl chloride poisoning in four members of a family. Brit. J. Industr. Med. 33, 272-278.
• 49.Szoslandowa W. (1972) Przypadek zatrucia chlorkiem metylu. Klin. Oczna 42, 1051-1053.
• 50.Thier R. i in. (1998) Species differences in the glutathione transferase GSTT1-1 activity towards the model substrates methyl chloride and dichloromethane in liver and kidney. Arch. Toxicol. 72, 622– 629.
• 51.Van Doorn R. i in. (1980) Detection and identification of S-methylcysteine in urine of workers exposed to methyl chloride. Int. Arch. Occupt. Environ. Health 46, 99-109.
• 52.Vaughan P., Lindahl T., Sedgwick B. (1993) Induction of the adaptive response of Escherichia coli to alkylation damage by the environmental mutagen, methyl chloride. Mutat. Res. 293, 249-257.
• 53.Warholm M. i in. (1994) Polymorphic distribution of glutathione transferase activity with methyl chloride in human blood. Pharmacogenetics 4, 307– 311.
• 54.White R.D., Norton R., Bus J.S. (1982) Evidence for S-methyl glutathione metabolism in mediating the acute toxicity of methyl chloride (MeCl). Pharmacologist 24, 172.
• 55.Wolkowski-Tyl R. i in. (1983a) Evaluation of heart malformations in B6C3F1 mouse fetuses induced in utero exposure to methyl chloride. Teratology 27, 197-206.
• 56.Wolkowski-Tyl R., Phelps M., Davis J.K. (1983b) Structural teratogenicity evaluation of methyl chloriden rats and mice after inhalation exposure. Teratology 27, 181-195.
• 57.Working P.K., Bus J.S., Hamm Jr. T.E. (1985) Reproductive effects of inhaled methyl chloride in male Fischer 344 rat. Mating performance and dominant lethal assay. Toxicol. Appl. Pharmacol. 77, 133-143.
• 58.Working P.K. i in. (1986) Unscheduled DNA synthesis in rat tracheal ephitelial cells, hepatocytes and spermatocytes following exposure to methyl chloride in vitro and in vivo. Mutat. Res. 162, 219-224.