5-Fluorouracyl – frakcja wdychalna : metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy

• Autorzy: Bonczarowska Marzena , Brzeźnicki Sławomir

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.2334

Warianty tytułu

EN

5-Fluorouracil – inhable fraction : determination method in workplace air

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

5-Fluorouracyl (5-FU) w temperaturze pokojowej występuje w postaci białego lub bezwonnego proszku. 5-FU jest jednym z najczęściej stosowanych cytostatyków, wykazującym silne działanie w przypadkach nowotworów układu pokarmowego, a zwłaszcza w przypadku raka jelita grubego. Zawodowe narażenie na 5-FU (przez skórę lub drogą inhalacyjną) dotyczy głównie pracowników służby zdrowia oraz osób zatrudnionych przy produkcji tego leku. Narażenie na 5-FU tymi drogami może skutkować uszkodzeniem szpiku kostnego, negatywnym wpływem na układ sercowo-naczyniowy oraz w przypadku kontaktu ze skórą podrażnieniami skóry i reakcjami alergicznymi. Celem prac badawczych było opracowanie i walidacja metody oznaczania stężeń 5-fluorouracylu w powietrzu na stanowiskach pracy w zakresie 1/10 ÷ 2 zaproponowanej wartości NDS, zgodnie z wymaganiami normy europejskiej PN-EN 482. Do badań wykorzystano zestaw do wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją spektrofotometryczną. Rozdziałów chromatograficznych dokonywano przy użyciu kolumny analitycznej XTerra C-18 o wymiarach 150 × 2,1 mm, o uziarnieniu 3,5 µm, którą wymywano mieszaniną acetonitrylu i wody z dodatkiem kwasu mrówkowego. Metoda polega na zatrzymaniu obecnego w powietrzu fluorouracylu na filtrze z włókna szklanego, ekstrakcji filtra za pomocą mieszaniny acetonitryl: woda z dodatkiem 0,1-procentowego kwasu mrówkowego i chromatograficznej analizie otrzymanego roztworu. Zaproponowany sposób ekstrakcji 5-FU z filtrów umożliwia wysoki odzysk analitu. Średnia (dla trzech stężeń) wartość współczynnika odzysku wynosi 0,93. Zależność wskazań detektora UV-VIS w funkcji stężeń 5-FU ma charakter liniowy (r = 0,999) w zakresie stężeń 0,052 ÷ 2,6 μg/ml. Obliczone granice wykrywalności i oznaczania ilościowego wynoszą odpowiednio 0,007 i 0,022 µg/ml. Zastosowanie w oznaczeniach detektora UV-VIS oraz kolumny XTerra pozwala na selektywne i specyficzne oznaczenie 5-FU w obecności innych leków cytostatycznych. Metoda zapewnia możliwość oznaczenia 5-FU na poziomie 0,00014 mg/m³, tj. na poziomie 1/25 obowiązującej wartości NDS. Opisana w załączniku w formie przepisu analitycznego metoda spełnia wymagania normy PN-EN 482 stawiane procedurom oznaczania czynników chemicznych. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

EN

5-Fluorouracil (5-FU) at room temperature is a fine white crystalline odorless powder. 5-FU is one of the most widely used cytotoxic drug and has a strong antitumor activity in gastrointestinal tract cancer, especially of colorectal cancer. Occupational exposure to 5-fluorouracile (mainly via skin contact or via inhalation route) may occur among group of healthcare workers or workers employed in the production of this drug. Exposure to 5-FU can cause suppression of bone marrow function, cardiotoxicity and in the case of skin contact, skin irritation or allergic skin reactions. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining the concentration of 5-fluorouracil in workplace air in the range from 1/10 to 2 MAC values, in accordance with the requirements of standard PN-EN 482. The study was performed using a liquid chromatograph with spectrophotometric detection (HPLC-UV-VIS). All chromatographic analysis were performed with XTerra C-18 150 × 2.1 mm × 3.5 mm analytical column, which was eluted with mixture of acetonitrile and water with 0.1% of formic acid. This method is based on the collection of 5-FU on glass fiber filter, extraction with mixture of acetonitrile:water with addition of formic acid (0.1%), and chromatographic determination of resulted solution with HPLC-UV-VIS. The average recovery factor of 5-FU from filters was 0.93. The method is linear (r = 0.999) within the investigated working range of 0.052–2,6 µg/ml. The calculated limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were 0.007 and 0.022 μg/ml, respectively. The analytical method described in this paper, thanks to the UV-VIS detection technique and Xterra analytical column, makes it possible to selectively determine 5-FU in workplace air in the presence of other compounds at concentrations from 0.00014 mg/m³ (1/25 MAC value). The method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for measuring chemical agents listed in standard EN 482. This method can be used for assessing occupational exposure to 5-FU and associated risk to workers’ health. The developed method of determining 5-FU has been recorded as an analytical procedure (see appendix). This article discussess the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

Słowa kluczowe

PL

fluorouracyl; cytostatyki; metoda analityczna; chromatografia cieczowa; powietrze na stanowiskach pracy; nauki o zdrowiu; inżynieria środowiska

EN

fluorouracil; cytostatics; analytical method; liquid chromatography; workplace air; health sciences; environmental engineering

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2020
• Tom: Nr 2 (104)
• Strony: 63--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bonczarowska Marzena

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

autor

Brzeźnicki Sławomir

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

Bibliografia

• 1. Ahmad M., Usman M., Madni A. in. (2011). A fast and simple HPLC-UV method for simultaneous determination of three anti-cancer agents in plasma of breast cancer patients and its application to clinical pharmacokinetics. Afr. J. Pharm. Pharmacol. 5(7), 915–922.
• 2. Bonczarowska M., Mikołajewska K., Brzeźnicki S. (2018). Etopozyd – frakcja wdychalna. Metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy [Principles and Methods of Assessing the Working Environment]. 2(96), 161–173.
• 3. Brzeźnicki S., Bonczarowska M., Mikołajewska K.: (2015). Metotreksat. Oznaczanie w powietrzu na stanowiskach pracy. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy [Principles and Methods of Assessing the Working Environment]. 1(87), 93–108.
• 4. Castiglia L., Miraglia N., Pieri M. i in. (2008). Evaluation of occupational exposure to antiblastic drugs in an Italian hospital oncological department. J Occup Health. 50(1), 48–56.
• 5. Ciekot J., Goszczyński T., Boratyński J. (2012). Methods for methotrexate determination in macromolecular conjugates drug carrier. Acta Pol Pharm. 69(6), 1342–1346.
• 6. Colombo M., Jeronimo M., Astrakianakis G., Apte C., Hon C.-Y. (2017). Wipe sampling method and evaluation of environmental variables for assessing surface contamination of 10 antineoplastic drugs by liquid chromatography/tandem mass spectrometry. Ann. Work Expo. Health. 61(8), 1003–1014.
• 7. ECHA (2019). Fluorouracil [https://echa.europa.eu/pl/substance-information/-/substanceinfo/100.000.078].
• 8. Fransman W., Huizer D., Tuerk D., Kromhout D. (2007). Inhalation and dermal exposure to eight antineoplastic drugs in an industrial laundry facility. Int. Arch. Occup. Environ. Health 80(5), 396–403.
• 9.HSDB (2007). Fluorouracil [https://toxnet.nlm.nih.gov/cgibin/sis/search2/f?./temp/~gWrZce:1].
• 10. IARC (1987). IARC monographs on the evaluation of the evidence for carcinogenic risks to HUMANS IARC monographs vol. 1–42. IARC Monographs Supplement 7. Fluorouracil [http://www.inchem.org/documents/iarc/suppl7/ fluorouracil5.html].
• 11. Koller M., Böhlandt A., Haberl C., Nowak D., Schierl R. (2018). Environmental and biological monitoring on an oncology ward during a complete working week. Toxicol. Lett. 298, 158–163.
• 12. Kosjek T., Perko S., Žigon D., Heath E. (2013). Fluorouracil in the environment: analysis, occurrence, degradation and transformation. J. Chromatogr. A. 17, 1290, 62–72.
• 13. Kossonou Roland N., Soro Donafologo B. , Aboua Kouassi N., Gombert B., Meite L., Dembele A., Mamadou K., Karim Sory T. (2019). Uva/Tio2 system for decontamination of polluted waters by cancer drugs: ifosfamide and cyclophosphamide. Int. J. Adv. Res. 7(9), 554–564.
• 14. Kupczewska-Dobecka M. (2019). Fluorouracyl – frakcja wdychalna. Dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy [Principles and Methods of Assessing the Working Environment]. 2(100), 49–81.
• 15. Larson R.R., Khazaeli M.B., Dillon H.K. (2003). Development of an HPLC method for simultaneous analysis of five antineoplastic agents. Appl. Occup. Environ. Hyg. 18(2), 109–119.
• 16. Mason H.J., Blair S., Sams C. i in. (2005). Exposure to antineoplastic drugs in two UK hospital pharmacy units. Ann. Occup. Hyg. 49(7), 603–610.
• 17. PN-EN 482+A1:2016 Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych [Polish standard].
• 18. PN-Z-04008-7:2002/Az1:2004 Ochrona czystości powietrza – Pobieranie próbek powietrza – Zasady pobierania próbek powietrza i interpretacji wyników [Polish standard].
• 19. Pretty J.R., Connor T.H., Spasojevic I. i in. (2012). Sampling and mass spectrometric analytical methods for five antineoplastic drugs in the healthcare environment. J. Oncol. Pharm. Pract. 18(1), 23–36.
• 20. Sessink P.J., Van de Kerkhof M.C., Anzion R.B., Noordhoek J., Bos R.P. (1994). Environmental contamination and assessment of exposure to antineoplastic agents by determination of cyclophosphamide in urine of exposed pharmacy technicians: is skin absorption an important exposure route? Arch. Environ. Health. 49(3), 165–169.
• 21. da Silva C.B., Julio I.P., Donadel G.E., Martins I. (2016). UPLC-MS/MS method for simultaneous determination of cyclophosphamide, docetaxel, doxorubicin and 5-fluorouracil in surface samples. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 82, 68–73.
• 22. Szewczyńska M., Pośniak M. (2018a). Chlorowodorek doksorubicyny. Metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy [Principles and Methods of Assessing the Working Environment]. 2(96), 115–131.
• 23. Szewczyńska M., Pośniak M. (2018b). Docetaksel. Metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy [Principles and Methods of Assessing the Working Environment]. 2(96), 145–159.
• 24. Tauxe-Wuersch A., de Alencastro L.F., Grandjean D.,Tarradellas J. (2006). Trace determination of tamoxifen and 5-fluorouracil in hospital and urban wastewaters. Int. J. Environ. Anal. Chem. 86(7), 473–485.
• 25. Tavares de Sousa C., Rodrigues da Silva G., Pianetti G.A., Reis Solano G.A. (2013). Spectrophotometric determination of etoposide from polymeric implant and application in the study of in vitro release profile. Rev. Bras. Farm. 94(3), 295–301.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).