3-Metylobutan-1-ol : dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Pakulska, Daria; Czerczak, Sławomir

doi:10.5604/01.3001.0013.4168

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

3-Metylobutan-1-ol : dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Autorzy

Pakulska Daria , Czerczak Sławomir

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.4168

Warianty tytułu

3-Methylbutan-1-ol : documentation of proposed values of occupational exposure limits (OELs)

Języki publikacji

Abstrakty

3-Metylobutan-1-ol (nazwa zwyczajowa: alkohol izoamylowy lub izopentanol) jest pierwszorzędowym izomerem pentanolu. Związek jest bezbarwną, oleistą cieczą o charakterystycznym zapachu. Powstaje jako produkt uboczny w trakcie fermentacji alkoholowej. Jest jednym z głównych składników oleju fuzlowego. 3-Metylobutan-1-ol znalazł wiele zastosowań dzięki właściwościom rozpuszczania: tłuszczów, alkaloidów, żywic, wosków, olejków zapachowych, kauczuku syntetycznego, farb i lakierów. Używany jest do produkcji środków zapachowych stosowanych w: kosmetykach, detergentach i produktach spożywczych. Według danych Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Bydgoszczy w latach 2016-2017 nie zgłaszano narażenia pracowników na stężenia 3-metylobutan-1-olu przekraczające obowiązujące wartości, tj. NDS – 200 mg/m3 i NDSCh – 400 mg/m3. 3-Metylobutan-1-ol wykazuje niewielką toksyczność ostrą. U ludzi i zwierząt związek wykazuje działanie drażniące na oczy i błony śluzowe jamy nosowej oraz słabe działanie drażniące na skórę. U ludzi i zwierząt w narażeniu ostrym związek działał depresyjnie na ośrodkowy układ nerwowy. Badania w warunkach in vitron ie wykazały działania mutagennego związku zarówno w warunkach aktywacji metabolicznej, jak i bez aktywacji. W warunkach in vivo ednorazowe podanie szczurom związku drogą pokarmową spowodowało niewielki wzrost częstości występowania aberracji chromosomowych w komórkach szpiku kostnego. Substancja nie była oceniana przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem (IARC). W badaniach na zwierzętach nie stwierdzono działania embriotoksycznego, fetotoksycznego ani teratogennego. Na podstawie wyników badań z udziałem ochotników i badań na zwierzętach doświadczalnych wykazano, że krytycznym skutkiem narażenia na 3-metylobutan-1-ol jest działanie drażniące. Eksperci SCOEL zaproponowali wartość OEL 3-metylobutan-1-olu znacznie mniejszą (OEL − 18 mg/m3, STEL − 37 mg/m3) od wartości ustalonej w większości państw. Wartości te znalazły się w projekcie dyrektywy ustanawiającej 5. wykaz wskaźnikowych dopuszczalnych wartości narażenia zawodowego zgodnie z dyrektywą 98/24/WE. Zespół Ekspertów ds. Czynników Chemicznych za podstawę ustalenia wartości NDS 3-metylobuta-1-olu przyjął wartość RD50 (stężenie przy którym częstość oddechów spadła o 50%) wyznaczoną w badaniach na myszach (2 639 mg/m3). Przyjmuje się, że dla związków o działaniu drażniącym wartość NDS powinna wynosić od 1/10 do 1/100 RD50. Z uwagi na niepewność dostępnych danych zaproponowano przyjęcie wartości 1/100 RD50 do ustalenia wartości NDS − 26 mg/m3. Ze względu na działanie drażniące związku zaproponowano przyjęcie wartości NDSCh na poziomie 52 mg/m3 (2 NDS). Nie ma podstaw merytorycznych do ustalenia dla 3-metylobutan-1-olu wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB). Normatyw oznakowano literą „I” − substancja o działaniu drażniącym. Na 91. posiedzeniu Międzyresortowej Komisji do spraw Najwyższych Dopuszczalnych Stężeń Natężeń Czynników Szkodliwych dla Zdrowia w Środowisku Pracy, dostosowano wartość NDS 3-metylobutan-1-olu do wartości ujętej w projekcie dyrektywy ustalającej 5. wykaz wskaźnikowych wartości narażenia zawodowego, tj. NDS na poziomie 18 mg/m3 i NDSCh na poziomie 37 mg/m3. Zaproponowane wartości normatywów higienicznych powinny zabezpieczyć pracowników przed działaniem drażniącym 3-metylobutan-1-olu na oczy i błony śluzowe górnych dróg oddechowych, a z uwagi na to, że skutki układowe obserwowano przy narażeniu na znacznie większe stężenia/dawki, także przed działaniem układowym. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

3-Methylbutan-1-ol (isoamyl alcohol, isopentanol) is the primary isomer of pentanol. The compound is a colorless, oily liquid with a characteristic odor. It is formed as a by-product during alcoholic fermentation. Is one of the main components of fusel oil. The compound has found many applications thanks to its dissolution properties: fats, alkaloids, resins, waxes, fragrance oils, synthetic rubber, paints and varnishes. According to the data of the Sanitary and Epidemiological Station in Bydgoszcz, in the years 2016-2017 no worker exposure was reported for concentrations above the MACTWA (maximum allowable concentration, eight-hour time weighted average) of 200 mg/m3 or above STEL (short-term exposure limit value) 400 mg/m³. 3-Methylbutan-1-ol has low acute toxicity. In humans and animals, it is irritating to the eyes and mucous membranes of the nasal cavity and has a slight irritating effect on the skin, and in acute exposure it depresses the central nervous system. In vitro studies did not show a mutagenic effect of the compound both under and without metabolic activation. In vivo, single oral administration of the compound to rats caused a slight increase in the incidence of chromosomal aberrations in bone marrow cells. The substance has not been evaluated by the International Agency for Research on Cancer. Animal studies did not show embryotoxic, fetotoxic or teratogenic effects. Based on the results of studies involving volunteers and studies on experimental animals, it was shown that the critical effect of exposure to 3-methylbutan-1-ol is irritation. SCOEL experts proposed OEL and STEL values of 3-methylbutan-1-ol on a much lower level (8-hour TWA: 18 mg/m³ , STEL: 37 mg/m³ ) than the MAC (maximum allowable concentration) values set in most countries.. The proposed values are included in the draft European Commission Directive establishing a 5th list of Indicative Occupational Exposure Limit values at European Community level under the Chemical Agents Directive (98/24/EC). Assuming the irritating effects as a critical effect of exposure to this compound, the Group of Experts of Chemical Agents proposed the MAC-TWA value of 3-methylbutan-1-ol based on the RD50 value determined in mouse studies (2639 mg/m³ ). It is assumed that for compounds with an irritating effect, the MAC-TWA value should be between 1/10 and 1/100 RD50. Due to the uncertainty of the available data, it was proposed to adopt the value 1/100 RD50 to determine the MAC-TWA value of 3-methylbutan-1-ol, i.e., 26 mg/m³ . Due to the irritating effect of the compound, it was proposed to adopt a STEL value of 52 mg/m³ (2 OEL-TWA). The Expert Group for Chemical Agents considered there was no substantive basis to determine the biological exposure index value (BAI). Because of the irritating effects, it has been suggested to label the substance as “I” – irritant. Following a discussion at the 91st meeting of the Interdepartmental Commission for MAC and MAI, TWA and STEL values of 18 mg/m³ and 37 mg/m³ , respectively, were adopted. They were set at the level of indicative values included in the Draft European Commission Directive establishing a 5th list of Indicative Occupational Exposure Limit values at European Community level. The proposed values of hygienic standards should protect employees against irritant effects 3-methylbutan-1-ol on the eyes and mucous membranes of the upper respiratory tract, and due to the fact that systemic effects were observed at exposure to significantly higher concentrations/doses, also against systemic effects. This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

Słowa kluczowe

3-metylobutan-1-ol alkohol izoamylowy narażenie zawodowe NDS nauki o zdrowiu inżynieria środowiska

3-methylbutan-1-ol isoamyl alcohol occupational exposure MAC health sciences environmental engineering

Wydawca

Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

Rocznik

2019

Tom

Nr 3 (101)

Strony

39--63

Opis fizyczny

Bibliogr. 64 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pakulska Daria

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

autor

Czerczak Sławomir

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

Bibliografia

1. ACGIH (2001). Isoamyl alcohol. [W:] Documentation of TLVs and BEIs with other worldwide occupational exposure levels. American Conference of Governmental Industrial Hygienists. Cincinnati, OH, USA.
2. ACGIH (2018). TLVs and BEIs threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices. American Conference of Governmental Industrial Hygienists. Cincinnati, OH, USA.
3. Amoore J.F., Hautala E. (1983). Odor as aid to chemical safety: odor thresholds compared with threshold limit values and volatilities for 214 industrial chemicals in air and water dilution. J. Appl. Toxicol. 3, 272–90 [cyt. za: HCN 2003].
4. Avdeev Y. (1966). Fatal poisoning with synthetic isoamyl alcohol. Nauch. Tr. Omsk. Med. Inst. 69, 146 [cyt. za: SCOEL 2017].
5. Baryliak I.R., Kozachuk S.Y. (1988). Investigation of the cytogenetic effect of a number of monohydric alcohols on rat bone marrow cells. Cytol. Genet. 22(2), 51–4 [cyt za: HCN 2003].
6. BASF (1979). 3-Methylbutanol – Akute Toxizität. Abteilung Toxikologie, unpublished report [cyt. za: SCOEL 2017].
7. BG-Chemie (1997). Berufsgenossenschaft der chemischen Industrie. 3-Methylbutanol-1 (No. 95). Toxikologische Bewertungen, Programm zur Verhütung von Gesundheitsschädigungen durch Arbeitsstoffe, Loseblattsammlung. Heidelberg [cyt. za: SCOEL 2017].
8. Browning E. (1965). Toxicity and metabolism of industrial solvents. Elsevier Publishing Company. New York, 362–363.
9. Carlson G.P. (1994). In vitro Esteryfication of Fatty Acids by Various Alcohols in Rats and Rabbits. Toxicology Letters 70(1), 57–61.
10. Carpanini F.M.B., Gaunt J.F., Kiss J.S., Grasso P., Gangolli S.D. (1973). Short-term toxicity of isoamyl alcohol in rats. Food and Cosmetics Toxicology 11, 713–724 [cyt. za: SCOEL 2017].
11. Czerczak S. (2004). Zasady ustalania wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń chemicznych czynników szkodliwych w środowisku pracy. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 4(42), 5–18 [publication in Polish].
12. DFG (2018). List of MAK and BAT Values. Commission for the Investigation of Health Hazards of Chemical Compounds in the Work Area. Report 49, Wiley-VCH, Weinheim.
13. Dow Chemical (1992). Initial submission: tertiary amyl alcohol: subchronic toxicity and pharmacokinetics in CD-1, mice, Fischer 344 rats and male Beagle dogs with cover letter dated 043092. OTS0539279, NTIS, Springfield, VA, USA [cyt. za: MAK 2008].
14. Dyrektywa Rady 98/24/WE z dnia 7 kwietnia 1998 r. w sprawie ochrony zdrowia i bezpieczeństwa pracowników przed ryzykiem związanym ze środkami chemicznymi w miejscu pracy (czternasta dyrektywa szczegółowa w rozumieniu art. 16 ust. 1 dyrektywy 89/391/EWG).
15. Ernstgård L., Norbäck D., Nordquist T., Wieslander G., Wålinder R., Johanson G. (2013). Acute effects of exposure to vapors of 3-methyl-1-butanol in humans. Indoor Air 23(3), 227–235.
16. Fiserova-Bergerowa V. i in. (1990). Dermal absorption of industrial chemicals: Criteria for skin notation. Am. J. Ind. Med. 17, 617–635
17. Frantik E., Hornychova M., Horvath M. (1994). Relative acute neurotoxicity of solvents: isoeffective air concentrations of 48 compounds evaluated in rats and mice. Environ. Res. 66, 173 –185 [cyt. za: SCOEL 2017].
18. Gaillard D., Derache R. (1965). Métabolisation de différents alcools. Présents dans les boissons alcooliques chez le rat. Pharmacie Montpellier 25, 51–62 (cyt. za: Patty’s Toxicology 2012).
19. GESTIS (2018). Substance database. Institute for Occupational Safety and Health of the German Social Accident Insurance (IFA) [dostęp : 06.09.2019 ; http://gestis-en.itrust.de/nxt/ gateway.dll/ gestis_en/029140.xml?f=templates$fn=defaultdoc.htm$3.0].
20. Gibel W., Lohs K., Wildner G.P., Schramm T. (1974). Experimentelle Untersuchungen zur kanzerogenen Wirkung höherer Alkohole am Beispiel von 2-Methyl-1-butanol, 1- Propanol und 3-Methyl-1-propanol. Z Exp Chir 7: 235–239 [cyt. za: BG-Chemie 1997; HCN 2003; SCOEL/REC/177/ Isoamyl alkohol 2017].
21. Gibel W., Lohs K., Widner G.P. Experimentelle (1975). Untersuchungen zur kanzerogenen Wirkung von Lösungsmitteln am Beispiel von Propanol-1, 2-Methylpropanol-1 und 3-methylbutan-1-ol. Arch. Geschwulstforsch 45, 19–24 [cyt. za: BG-Chemie 1997; HCN 2003; SCOEL/REC/177/Isoamyl alkohol 2017].
22. GIS (2017). Główny Inspektorat Sanitarny. Zestawienie zbiorcze danych dotyczących ekspozycji pracowników na wybrane substancje chemiczne w latach 2016-2017 (dane niepublikowane) [publication in Polish].
23. Greenberg L.A. (1970). The appearance of some congeners of alcoholic beverages and their metabolites in blood. Q. Jl Stud. Alcohol, Supplement 5, p. 20.
24. Haggard H.W., Miller D.P., Greenberg L.A. (1945). The amyl alcohols and their ketones: their metabolic fates and comparative toxicities. J. Ind. Hyg. Toxicol. 27, 1–14 [cyt. za: HCN 2003; Patty’s… 2012].
25. Handbook of Toxicology (1955). [Red.] Spector W.S. Vol. 1. p. 170. W.B. Saunders, Philadelphia.
26. HCN (2003). Health Council of the Netherlands. Committee on Updating of Occupational Exposure Limits. Health-based reassessment of administrative occupational exposure limits – 3-Methylbutan-1-ol. The Hague.
27. HSDB (2018). Hazardous Substances Data Bank. U.S. National Library of Medicine.
28. ICSC (2015). International Chemical safety Cards. WHO [http://www.ilo.org/dyn/icsc/].
29. IDLH (1996). Documentation for Immediately Dangerous To Life or Health Concentrations (IDLHs) [http://www.cdc.gov/ niosh/idlh/123513.HTML].
30. IUCLID (2000). International Uniform Chemical Information Database. European Chemicals Bureau. Edition II. EUR 19559 EN, European Commission.
31. Jodynis-Liebert J. (2005). Toksyczność rozpuszczalników. [W:] Toksykologia współczesna. Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 500–507.
32. Kane L.E., Dombroske R., Alarie Y. (1980). Evaluation of sensory irritation from some common industrial solvents. Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 41(6), 451–455.
33. Kieswetter E., van Thriel C., Schäper M., Blaszkewicz M., Seeber A. (2005). Eye blinks as indicator for sensory irritation during constant and peak exposures to 2-ethylhexanol. Environ. Toxicol. Pharmacol. 19, 531–541 [cyt. za: SCOEL 2017].
34. Klimisch H.J., Hellwig J. (1995). Studies on the prenatal toxicity of 3methyl1butanol and 2methyl1propanol in rats and rabbits following inhalation exposure. Fundam. Appl. Toxicol. 27(1), 77–89.
35. Konieczko K., Czerczak S. (2002). 3-Metylobutan-l-ol. Dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych poziomów narażenia zawodowego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 1 (31), 79–98 [publication in Polish].
36. Kostrubsky V.E., Strom S.C., Wood S.G., Wrighton S.A., Sinclair P.R., Sinclair J.F. (1995). Ethanol and isopentanol increase CYP3A and CYP2E in primary cultures of human hepatocytes. Arch. Biochem. Biophys. 322(2), 516–520.
37. Kostrubsky V.E. i in. (1995). Acute hepatoxicity of acetaminophen in rats treated with ethanol plus isopentanol. Biochem. Pharmacol. 50(11), 1743–1748.
38. Kumagai S., Oda H., Matsunaga I., Kosaka H., Akasaka S. (1999). Uptake of 10 polar organic solvents during short-term respiration. Toxicol. Sci. 48(2), 255–263.
39. Louis C.A., Sinclair J.F., Wood S.G., Lambrecht L.K., Sinclair P.R., Smith E.L. (1993). Synergistic induction of cytochrome P450s by ethanol and isopentanol in cultures of chick embryo and rat hepatocytes. Toxicol. Appl. Pharmacol. 118(2), 169– 176.
40. Louis C.A., Wood S.G., Kostrubsky V.E., Sinclair P.R., Sinclair J.F. (1994). Synergistic increases in rat hepatic cytochrome P450s by ethanol and isopentanol, J. Pharmacol. Exp. Ther. 269(2), 838–845. MAK (2008).
41. MAK Documentation for Pentanol Isomers. The MAK Collection for Occupational Health and Safety, in German [http://onlinelibrary.wiley.com/ doi/10.1002/3527600418.mb3089919d0044/pdf].
42. McGinty D., Lapczynski A., Scognamiglio J., Letizia C.S, Api A.M. (2010). Fragrance materials review on isoamyl alcohol. Food Chem. Toxicol. Jul. 48, 4: S102-9.
43. Moreno O.M. (1976). Report to RIFM, 2 August.
44. Morris J.B., Clay R.J., Trela B.A., Bogdanffy M.S. (1991). Deposition of dibasic esters in the upper respiratory tract of the male and female Sprague-Dawley rat. Toxicol. Appl. Pharmacol. 108(3), 538–546 [cyt. za: HCN 2003].
45. Muller J., Greff G. (1984). Recherche de relations entre toxicite de molecules d’interet industriel et properietes physicochimiques: test d’irritation des voies aeriennes superieures applique a quattre familles chimiques. Food Chem. Toxicol. 8, 661 [cyt. za: HCN 2003; SCOEL 2017].
46. Munch J.C. (1972). Aliphatic alkohols and alkyl esters: narcotic and lethal potencies to tadpoles and to rabbits. IMS. The International Journal of Industrial Medicine and Surgery 41(4), 31–33 [cyt. za: IUCLID 2000; HCN 2003].
47. Nelson K.W., Edge J.F., Ross M. i in. (1943). Sensory response to certain industrial solvent vapors. J. Ind. Hyg. Toxicol. 25, 282–285 [cyt. za: HCN 2003; ACGIH 2001; SCOEL 2017].
48. NIOSH (2018). NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. U.S. Department of Health and Human Service, Isoamyl alcohol (primary) [http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0348. html].
49. NIOSH (2003). Manual of Analytical Methods [https://www. cdc.gov /niosh/docs/2003-154/pdfs/1405.pdf].
50. Opdyke D.L.J. (1978). Fragrance raw material monographs. Isoamyl alkohol, Food and Cosmetics Toxicology 16, supplement 1, 785–788. Patty’s Toxicology (2012).
51. Patty’s Toxicology. 6th ed. Vol. 3. John Wiley & Sons, 957–960.
52. Rozporządzenie Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12 czerwca 2018 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DzU 2018, poz. 1286 [Polish legal act].
53. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008 z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin, zmieniające i uchylające dyrektywy 67/648/EWG i 1999/45/WE oraz zmieniające rozporządzenie WE nr 1907/2006 (tzw. rozporządzenie CLP). Dz. Urz. UE L 353 z dnia 31.12.2008 r. ze zm. [Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament and of the Council of 16 December 2008 on classification, labelling and packaging of substances and mixtures, amending and repealing Directives 67/548/ EEC and 1999/45/EC, and amending Regulation (EC) No 1907/2006]. Dz. Urz. UE z dnia 31.12.2008 r. (L 353).
54. RTECS (2018). Data-base. National Institute for Occupational Safety and Health [http://www.cdc.gov/ niosh-rtecs/ EL52C768.html].
55. Seidel H.J., Plappert U. (1999). Zur Toxikologie zweier häufig nachgewiesener MVOCs: 1-Octen-3-ol und 3-Methyl-1- Butanol. Umweltmed. Forsch. Prax. 4, 285–8 [cyt. za: HCN 2003].
56. Schilling K., Kayser M., Deckardt K., Kuttler K., Klimisch H.J. (1997). Subchronic toxicity studies of 3-methyl-1-butanol and 2-methyl-1-propanol in rats. Hum. Exp. Toxicol. 16, 722–726 [cyt. za: SCOEL 2017].
57. SCOEL (2017). Recommendation from the Scientific Committee on Occupational Exposure Limits for Isoamyl alcohol. SCOEL/REC/177, European Commission.
58. SEVAS (2014). SEVAS educational society. Thesis on Isoamyl alcohol. [http://www.sbioinformatics.com/design_thesis/ Isoamyl_alcohol/Isoamyl-2520alcohol_Methods-2520of- 2520Production.pdf].
59. Sinclair J.F. i in. (1984). Aminopiryne and biphenyl metabolism in cultured hepatocytes. Induction by alcohols, Biochem. Pharmacol. 33(2), 187–190.
60. Smyth H.F. i in. (1962). Range-finding toxicity data: list VI. Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 23, 95–96.
61. Smyth H.F. i in. (1969). Range-finding toxicity data: list VII. Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 30, 470–476 [cyt. za: IUCLID 2000].
62. Sterner J.H., Crouch H.C., Brockmyre H.F., Cusack M. (1949). Ten-year study of butanolexposure. Am. Ind. Hyg. Assoc. Q. 10, 53–59 [cyt. za: SCOEL 2017].
63. Toksykologia współczesna (2005). [Red.] W. Seńczuk. Wydanie I. Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PZWL [publication in Polish].
64. van Thriel C., Kiesswetter E., Blaszkewicz M., Golka K., Seeber A. (2003). Neurobehavioral effects during experimental exposure to 1-octanol and isopropanol. Scand. J. Work, Environ. Health 29, 143–151.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-5fdf4957-7413-428b-9f1e-497f00e05424