Metotreksat : oznaczanie w powietrzu na stanowiskach pracy

• Autorzy: Brzeźnicki S. , Bonczarowska M. , Mikołajewska K.

Warianty tytułu

EN

Methotrexate : determination method in workplace air

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metotreksat (MTX) w temperaturze pokojowej występuje w postaci krystalicznego proszku o intensywnej żółtej barwie i delikatnym zapachu, charakterystycznym dla związków aromatycznych. Związek ten stosuje się jako lek cytostatyczny w terapii chorób nowotworowych. Zawodowe narażenie na metotreksat występuje podczas produkcji leku oraz w trakcie jego przygotowania i podawania w oddziałach chemioterapii. Inhalacyjne narażenie na metotreksat może powodować podrażnienie oczu i błon śluzowych nosa. Innymi szkodliwymi objawami działania metotreksatu są: dreszcze i gorączka, pocenie się, bóle stawów i mięśni, zmniejszenie odporności na zakażenia, posocznica, zakażenia górnych dróg oddechowych, osteoporoza, hipogammaglobulinemia, zapalenie pęcherza moczowego, trudności w oddawaniu moczu, upławy, cukrzyca, a nawet nagła śmierć. Narażenie na metotreksat może również powodować: zahamowanie czynności szpiku, uszkodzenie wątroby oraz upośledzenie płodności. Z uwagi na rosnące stosowanie metotreksatu liczba osób narażonych na ten lek może sięgać w Polsce kilku tysięcy osób. Celem pracy było opracowanie i walidacja metody oznaczania stężeń metotreksatu w powietrzu na stanowiskach pracy w zakresie od 1/10 do 2 zaproponowanej wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS), zgodnie z wymaganiami zawartymi w normie europejskiej PN-EN 482. Do badań wykorzystano zestaw do wysokosprawnej chromatografii cieczowej z tandemową detekcją mas. Rozdziałów chromatograficznych dokonywano przy zastosowaniu kolumny analitycznej Supelcosil LC-18 150 x 3 mm o uziarnieniu 5 µm, którą wymywano mieszaniną metanolu i wody z dodatkiem kwasu mrówkowego. Metoda polega na: zatrzymaniu obecnego w powietrzu metotreksatu na filtrze z włókna szklanego, ekstrakcji filtra za pomocą mieszaniny metanol: woda z dodatkiem (0,1%-procentowego kwasu mrówkowego) i chromatograficznej analizie otrzymanego roztworu z użyciem zestawu HPLC-MS/MS. Zaproponowany sposób ekstrakcji metotreksatu z filtrów umożliwia pełny odzysk analitu. Średnia (dla trzech stężeń) wartość współczynnika odzysku wynosi 90%. Zależność wskazań detektora mas w funkcji stężeń metotreksatu ma charakter liniowy (r = 0,999) w zakresie stężeń 0,00007 ÷ 0,0028 mg/m3 (dla próbki powietrza 720 l). Obliczone granice wykrywalności i oznaczania ilościowego wynoszą odpowiednio 0,0013 i 0,0044 µg/ml. Opisana w niniejszym artykule metoda zapewnia, dzięki zastosowaniu techniki HPLC-MS/MS, możliwość specyficznego i selektywnego oznaczenia metotreksatu w obecności innych związków na poziomie 0,00007 mg/m3, tj. na poziomie na poziomie mniej niż 1/10 zaproponowanej wartości NDS. Zapisaną w formie przepisu analitycznego metodę oznaczania metotreksatu – charakteryzującą się dużą precyzją i dokładnością, a także spełniającą wymagania zawarte w normie PN EN 482 stawiane procedurom oznaczania czynników chemicznych w celach oceny narażenia zawodowego – zamieszczono w załączniku.

EN

Methotrexate (MTX) is solid at room temperature. It is a yellowish-orange, crystalline powder with a slight odor characteristic of aromatic compounds. Methotrexate is an antineoplastic drug commonly used in the treatment of malignant diseases. Occupational exposure to methotrexate may occur during its production, preparation and application of methotrexate on oncology wards. In terms of exposure by inhalation, methotrexate can irritate the eyes and mucous membranes of the nose. Other adverse effects of methotrexate include chill and fever, sweating, arthralgia, myalgia, decreased resistance to infection, septicemia, upper respiratory infection, osteoporosis, hypogammaglobulinemia, cystitis, dysuria, vaginal discharge, diabetes and death. Exposure to methotrexate may also cause myelosuppression, hepatotoxicity and impaired fertility. Due to the growing use of methotrexate, number of persons occupationally exposed to its harmful effect may reach in Poland several thousand.The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining methotrexate concentrations in workplace air in the range from 1/10 to 2 MAC values, in accordance with the requirements of Standard No. PN-EN 482.The study was performed using a liquid chromatograph with tandem mass detection (HPLC-MS/MS). All chromatographic analyses were performed with Supelcosil LC 18 150 × 3 mm analytical column, which was eluted with amixture of methanol and water with 0.1% of formic acid.This method is based on the collection of methotrexate on a glass fiber filter, extraction with mixture of methanol and water with formic acid (0.1%), and chromatographic analysis of the resulting solution with HPLC-MS/MS technique. The average extraction efficiency ofmethotrexate from filters was 90%. This method is linear (r= 0.999) within the investigated working range of 0.00007–0.0028 mg/m3for a 720-L air sample. Limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were 0.0013 and 0.0044 μg/ml, respectively.The analytical method described in this paper, thanks to the use of HPLC MS/MS technique, makes it possible to selectively determine methotrexate in workplace air in the presence of other compounds at concentrations from 0.00007 mg/m3(<1/10 proposed MAC value). This method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for measuring chemical agents listed in Standard No. EN 482: 2006. This method can be used for assessing occupational exposure to methotrexate and associated risk to workers’ health. The developed method of determining methotrexate has been recorded as an analytical procedure (see appendix).

Słowa kluczowe

PL

metotreksat; cytostatyki; metoda analityczna; chromatografia cieczowa; powietrze na stanowiskach pracy

EN

methotrexate; cytostatics; analytical method; liquid chromatography; workplace air

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 1 (87)
• Strony: 93--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brzeźnicki S.

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera w Łodzi91-348 Łódź ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8

autor

Bonczarowska M.

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera w Łodzi91-348 Łódź ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8

autor

Mikołajewska K.

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera w Łodzi91-348 Łódź ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8

Bibliografia

• 1. GESTIS Substance Database. 4-Amino-N10-methylpteroylglutamic acid [dostęp:http://gestisen.itrust.de/nxt/gateway.dll?f=templates$fn=default.htm$vid=gestiseng:sdbeng$3.0].
• 2. HSDB, Hazardous Substances Data Bank (2015) Methotrexate [dostęp: http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/f?./temp/~F7poS0:1].
• 3. Hon C., Chun P., Danyluk Q.i in. (2014) Examining factors that influence the effectiveness of cleaning antineoplastic drugs from drug preparation surfaces. A pilot study. J. Oncol. Pharm. Practice, vol. 20(3), 210–216.
• 4. IARC, International Agency for Research for Cancer (2015) Agents classified by the IARC. Monographs. Vol. 1–108 [dostęp: http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsAlphaOrder.pdf].
• 5. Kupczewska-DobeckaM. (2015) Metotreksat – frakcja wdychalna. Dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 1(83), 73–118.
• 6. Masanobu U., Takanori M., Taichi M. i in.(2012) Simple and sensitive HPLC method for the fluoro-metric determination of methotrexate and its major metabolites in human plasma by post-column photochemical reaction. BiomedChromatogr 26, 76–80.
• 7. Mason H.J., Blair S., Sams C. i in. (2005) Exposure to antineoplastic drugs in two UK hospital pharmacy units. Ann. Occup. Hyg., vol. 49, 7, 603–610.
• 8. PN-EN 482: 2012 Powietrze na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych.
• 9. PN-Z-04008-7: 2002. Az 1: 2004 Ochrona czystości powietrza – Pobieranie próbek powietrza – Zasady pobierania próbek powietrza i interpretacji wyników.
• 10. Rubino F. M. (2001) Separation methods for methotrexate, its structural analogues and metabolites. J. Chromatogr. B 764 (2001) 217–254.
• 11. Skibińska Ł., Gregorczyk J., Jarmołowicz A.(2005) HPLC Determination of methotrexate and its metabo-lites in blood plasma. Chem. Anal. (Warsaw) 50, 551.
• 12. Sabatini L., Barbieri A., Tosi M. i in. (2005) A new high-performance liquid chromatographic/electrospray ionization tandem mass spectrometric method for the simultaneous determination of cyclophosphamide, methotrexate and 5-fl uorouracil as markers of surface contamination for occupational exposure monitoring J. Mass Spectrom. 40, 669–674.
• 13. Surgiewicz J.(2013) Oznaczanie frakcji wymiarowych aerozolu w świetle nowych definicji Cz. 1. Przyrządy do pobierania próbek frakcji wymiarowych aerozolu zawierającego metale i ich związki. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 4(78), 5–32.
• 14. Turci R., Micoli G., Minoia C. (2000) Determination of methotrexate in environmental samples by solid phase extraction and high performance liquid chromatography: ultraviolet or tandem mass spectrometry detection? Rapid Commun. Mass Spectrom. 14, 685–691.
• 15. Yoshida J., Kods S., Nishida S.i in (2010) Association between occupational exposure levels of antineoplastic drugs and work environment in five hospitals in Japan. J. Oncol. Pharm. Practice 17(1) 29–38.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.