Kwas akrylowy

• Autorzy: Szymańska J. , Bruchajzer E.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kwas akrylowy (kwas 2-propenowy) to tworząca gryzące dymy bezbarwna, palna, lotna ciecz o nieprzyjemnym zapachu. Wykazuje działanie żrące, bardzo łatwo polimeryzuje. Światowa produkcja kwasu akrylowego wynosi około 2,4 mln ton rocznie. Związek ten jest wykorzystywany jako półprodukt w syntezie akrylanów, polimerów poliakrylanowych. Kwas akrylowy może wchłaniać się do organizmu po narażeniu inhalacyjnym, dermalnym i po podaniu drogą dożołądkową. Nie ma w dostępnym piśmiennictwie informacji o skutkach toksycznego działania kwasu akrylowego na ludzi. W kilku przypadkach u zatrutych pracowników obserwowano oparzenia skóry i silne działanie drażniące związku na układ oddechowy. Narażenie zawodowe ludzi na kwas akrylowy jest możliwe w czasie jego produkcji i wykorzystywania, głównie w przemyśle chemicznym. W polskim przemyśle nie stwierdzono w 2010 r. narażenia pracowników na stężenia kwasu akrylowego przekraczające obowiązujące wartości dopuszczalne, czyli wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) równą 20 mg/m3 oraz wartość najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) równą 50 mg/m3. Kwas akrylowy jest klasyfikowany jako związek o małej lub umiarkowanej toksyczności ostrej. U szczurów narażanych inhalacyjnie na kwas akrylowy o stężeniu 75 mg/m3 przez 13 tygodni nie obserwowano zmian związanych z toksycznym działaniem związku (wartość NOAEL). Wraz ze wzrostem stężenia do 225 mg/m3 u zwierząt stwierdzono niekorzystne skutki działania kwasu na górne drogi oddechowe wynikające z jego drażniącego działania. Działanie genotoksyczne kwasu akrylowego w badaniach w warunkach in vitro obserwowano w komórkach limfatycznych myszy oraz jajnika chomika chińskiego. Doświadczenia przeprowadzone w warunkach in vivo wykazały brak działania genotoksycznego kwasu. W ACGIH zaliczono kwas akrylowy do grupy A4, a w IARC do grupy 3., czyli do związków, które nie są klasyfikowane jako rakotwórcze dla ludzi. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono informacji ani o mechanizmie toksycznego działania kwasu akrylowego, ani o toksycznym działaniu tego związku w połączeniu z innymi substancjami. Podstawą do wyznaczenia wartości NDS były wyniki 13-tygodniowego inhalacyjnego doświadczenia na szczurach, u których nie obserwowano skutków toksycznych po narażeniu na kwas akrylowy o stężeniu 75 mg/m3 (wartość NOAEL). Po przyjęciu odpowiednich wartości współczynników niepewności zaproponowano zmniejszenie obowiązującej w Polsce wartości NDS z 20 do 10 mg/m3, a wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) z 50 do 29,5 mg/m3. Zaproponowano również pozostawienie oznakowania związku literami „Sk” – substancja wchłania się przez skórę i „C” – substancja żrąca.

EN

Acrylic acid (2-propenoic acid) is a colorless, flammable, volatile liquid with an unpleasant odor, which forms obnoxious fumes. It has a corrosive effect and is very easy to polymerize. World production of acrylic acid is around 2.4 million tonnes per year. This compound is used as an intermediate in the synthesis of acrylates, acrylic polymer. Acrylic acid can be absorbed by inhalation, and through dermal and intragastric routes. There is no information in the available literature on the toxic effects of acrylic acid to humans. In some cases, there were skin burns and severe irritation to the respiratory system in poisoned employees. Occupational exposure of humans to acrylic acid is possible during its production and use, especially in the chemical industry. In the Polish industry , workers' exposure to acrylic acid concentration in excess of the admissible limit value, or the value of the threshold limit value-time weighted average (TLVTWA) of 20 mg/m3 and the short term exposure limit (STEL) of 50 mg/m3 was not detected in 2010. Acrylic acid is classified as a compound with low or moderate acute toxicity. In rats exposed to acrylic acid by inhalation at a concentration of 75 mg/m3 for 13 weeks, there were no changes related to the toxicity of the compound (NOAEL). With an increase in the concentration of acrylic acid up to 225 mg/m3, it showed adverse effects to the upper airways due to irritant action. Genotoxicity of acrylic acid in vitro studies was observed in mouse lymphoid cells and Chinese hamster ovary. Experiments performed in vivo showed no genotoxic activity of acrylic acid. ACGIH included acrylic acid in the A4 group and IARC in group 3, compounds not classified as carcinogenic to humans. In the literature, no information has been found on the mechanism of toxicity or toxic effects of acrylic acid with other compounds. The results of 13-week inhalation experiments in rats, in which no toxic effects were observed after exposure to acrylic acid at the concentration of 75 mg/m3 (NOAEL) were the basis for determining the value of the TWA. Following the adoption of appropriate uncertainty factors, we proposed reduction in force in Poland of the MAC (TWA) value of 20 to 10 mg/m3, and the short term exposure limit (STEL) of 50 to 29.5 mg/m3. We also proposed to leave (not to change) the marking with the letters "Sc" - the substance is absorbed through the skin and "C" – corrosive

Słowa kluczowe

PL

kwas akrylowy; narażenie zawodowe; toksyczność; działanie drażniące; NDS; NDSCh

EN

acrylic acid; occupational exposure; toxicity; irritation; MAC (TWA); MAC-STEL

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 4 (74)
• Strony: 69--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 52 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szymańska J.

• Uniwersytet Medyczny w Łodzi 90-151 Łódź ul. J. Muszyńskiego 1

autor

Bruchajzer E.

• Uniwersytet Medyczny w Łodzi 90-151 Łódź ul. J. Muszyńskiego 1

Bibliografia

• 1.ACGIH, American Conference of Governmental Industrial Hygienists (2001) Acrylic acid.
• 2.Barrow C.S. (1986) Quantitation of nasal “dose” with formaldehyde, acrylic acid, and dimethylamine [W:] Toxicology of the nasal passages [Red.] C.S. Barrow. Washington, Hemisphere Publishing Corporation 113– 122 [cyt. za EU RAR 2002].
• 3.Black K.A., Beskitt J.L., Finch L., Tallant M.J., Udinsky J.R., Frantz S.W. (1995) Disposition and metabolism of acrylic acid in C3H mice and Fisher 344 rats after oral or cutaneous administration. J. Toxicol. Environ. Health 45, 281–311.
• 4.Black K.A., Finch L., Frederick C.B. (1993) Metabolism of acrylic acid to carbon dioxide in mouse tissues. Fundam. Appl. Toxicol. 21, 97–104.
• 5.Cameron T.P., Rogers-Back A.M., Lawlor T.E., Harbell J.W., Seifried H.E., Dunkel V.C. (1991) Genotoxicity of multifunctional acrylates in the Salmonella/Mammalianmicrosome assay and mouse lymphoma TK+/- assay. Environ. Mol. Mutag. 17, 264–271.
• 6.DeBethizy J.D., Udinsky J.R., Scribner H.E., Frederick C.B. (1987) The disposition and metabolism of acrylic acid and ethyl acrylate in male Sprague-Dawley rats. Fundam. Appl. Toxicol. 8, 549–561.
• 7.DePass L.R., Woodside M.D., Garman R.H., Weil C.S. (1983) Subchronic and reproductive toxicology studies on acrylic acid in the drinking water of the rat. Drug Chem. Toxicol. 6(1), 1–20.
• 8.DePass L.R., Fowler E.H., Meckley D.R., Weil C.S. (1984) Dermal oncogenicity bioassays of acrylic acid, ethyl acrylate, and butyl acrylate. J. Toxicol. Environ. Health 14(2-3), 115–120 [cyt. za: HSDB 2010; ACGIH 2001; McLaughlin i in. 1995].
• 9.DGUV IFA GESTIS (2005).
• 10.EU RAR (2002) European Union. Risk Assessment Report. Acrylic acid. Final Report. Vol. 28, European Chemicals Bureau.
• 11.Finch L., Frederick C.B. (1992) Rate and route of oxidation of acrylic acid to carbon dioxide in rat liver. Fundam. Appl. Toxicol. 19, 498–504.
• 12.Frederick C.B., Udinsky J.R., Finch L. (1994) The regional hydrolysis of ethyl acrylate to acrylic acid in the rat nasal cavity. Toxicol. Lett. 70, 49–56.
• 13.Gage J.C. (1970) The subacute inhalation toxicity of 109 industrial chemicals. Br. J. Industr. Med. 27, 1–18.
• 14.GESTIS (2010) Acrylic acid. GESTIS International Limit Values 2009. Acrylic acid. GIS,
• 15.Głowny Inspektor Sanitarny (2007; 2010) [materiały nieopublikowane, dane Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Bydgoszczy].
• 16.Hawley’s condensed chemical dictionary (2007) [Red.:] R.J. Lewis. 15th ed. New York, John Wiley & Sons [cyt. za HSDB 2010].
• 17.Hellwig J., Deckardt K., Freisberg K.O. (1993) Subchronic and chronic studies of the effects of oral administration of acrylic acid to rats. Food Chem. Toxicol. 31(1), 1–18.
• 18.Hellwig J., Gembardt C., Murphy S.R. (1997) Acrylic acid: two-generation reproduction toxicity study in Wistar rats with continuous administration in the drinking water. bFood Chem. Toxicol. 35(9), 859–868 [cyt. za: HSDB 2010; EU RAR 2002].
• 19.HSDB, Hazardous Substances Data Bank (2010) Bethseda, National Library of Medicine.
• 20.IARC (1999) Acrylic acid. IARC Monograph on the evaluation of carcinogenic risk of chemicals to humans. Vol. 71, 1223–1230. IARC Monographs Supplement 7 (1987), [http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol71/mono 71-60.pdf].
• 21.IARC (1979) Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to Man. Geneva, WHO, International Agency for Research Cancer. p. V19 52 [cyt. Za HSDB 2010].
• 22.IPCS (1997) International Programme on Chemical Safety. Environmental Health Criteria 191. Acrylic acid. WHO, Geneva.
• 23.IPCS INCHEM (2005) Acrylic Acid. ICSC: 0688, IPCS, CEC [http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/icsc0688. htm].
• 24.IUCLID Dataset (2000) Acrylic acid. European Commission. European Chemicals Bureau. Kirk-Othmer (1982) Encyclopedia of chemical technology. 3rd ed. Vol. 1, 330–354. New York, Wiley- Interscience [cyt. za ACGIH 2001].
• 25.Klimisch H.J., Hellwig J. (1991) The prenatal inhalation toxicity of acrylic acid in rats. Fundam. Appl. Toxicol. 16, 656–666.
• 26.Kutzman R.S., Meyer G.J., Wolf A.P. (1982) The biodistribution and metabolic fate of [11C]-acrylic acid in the rat after acute inhalation exposure or stomach intubation. J. Toxicol. Environ. Health 10, 969–979.
• 27.Lijnsky W., Andrews A.W. (1980) Mutagenicity of vinyl compounds in Salmonella typhimurium. Teratog. Carcinog. Mutag. 1, 259–267 [cyt. za IARC 1999].
• 28.Lomax L.G., Brown O.W., Frederick C.B. (1994) Regional histopathology of the mouse nasal cavity following two weeks of exposure to acrylic acid for either 6 or 22 h per day. Inhal. Toxicol. 6, 445–449 [cyt. za: IPCS 1997; EU RAR 2002].
• 29.Magnusson B., Kligman A.M. (1969) The identification of contact allergens by animal assay. The Guinea pig maximilization test. J. Invest. Dermatol. 52(3), 268–276.
• 30.Majka J., Knobloch K., Stetkiewicz J. (1974) Ocena ostrego i podostrego działania kwasu akrylowego. Med. Pracy 25(5), 427–435.
• 31.McCarthy K.L., Thomas W.C., Aardema M.J., Seymour J.L., Putman D.L., Yang L.L., Curren R.D., Valencia R. (1992) Genetic toxicology of acrylic acid. Food chem.
• Toxicol. 30(6), 505–515.
• 32.McLaughlin J.E., Parno J., garner F.M., Clary J.J., Thomas W.C., Murphy S.R. (1995) Comparison of the maximum tolerated dose (MTD) dermal response in three strains of mice following repeated exposure to acrylic acid. Food Chem. Toxicol. 33(6), 507–513.
• 33.Miller R.R., Ayres J.A., Jersey G.C., McKenna M.J. (1981) Inhalation toxicity of acrylic acid. Fundam. Appl. Toxicol. 1, 271–277.
• 34.Moore M.M., Amtower A., Doerr C.L., Brock K.H., Dearfield K.L. (1988) Genotoxicity of acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate in L5178Y mouse lymphoma cells. Environ. Mol. Mutag. 11(1), 49–63 [cyt. za: IARC 1999; IUCLID 2000; HSDB 2010; EU RAR 2002].
• 35.Neeper-Bradley T.L., Fowler E.H., Pritts I.M., Tyler T.R. (1997) Developmental toxicity study of inhaled acrylic acid in New Zealand white rabbits. Food Chem. Toxicol. 35, 869–880.
• 36.Nielsen G.D., Wolkoff P, Alarie Y. (2007) Sensory irritation: risk assessment approaches. Reg. Toxicol. Pharmacol. 48, 6-18.
• 37.NIOSH Pocket Guite (2010) Acrylic acid.
• 38.Patty’s Industrial hygiene and toxicology (1994) [Red.:] G.D. Clayton, F.E. Clayton. 4th ed. New York, John Wiley & Sons, Inc. 3600–3607.
• 39.Rozporządzenie ministra pracy i polityki socjalnej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynnikow szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DzU nr 217, poz. 1833.
• 40.RTECS, Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (2010) Acrylic acid. Cincinnati, National Institutes for Occupational Safety and Health.
• 41.Saillenfait A.M., Bonnet P., Gallissot F., Protois J.C., Peltier A., Fabries J.F. (1999) Relative developmental toxicities of acrylates in rats following inhalation exposure. Toxicol. Sci 48, 240–254.
• 42.Segal A., Fedyk J., Melchionne S., Seidman I. (1987) The isolation and characterization of 2-carboxyethyl adducts following in vitro reaction of acrylic acid with calf thymus DNA and bioassay of acrylic acid in female Hsd(ICR)Br mice. Chem. Biol. Interact. 61, 189–197.
• 43.Singh A.R., Lawrence W.H., Autian J. (1972) Embryonicfetal toxicity and teratogenic effects of a group of methacrylate esters in rats. J. Dent. Res. 51, 1632–1638.
• 44.Swenberg J.A., Gross E.A., Randall H.W. (1986) Localization and quantitation of cell proliferation following exposure to nasal irritants. [W:] Toxicology of nasal
• passages. Washington, DC, Hemisphere Publishing Corporation, 291–300 [cyt. za IPCS 1997].
• 45.Waegemaekers T.H.J.M, van der Walle H.B. (1984) α,β-Diacryloxypropionic acid, a sensitizing impurity in commercial acrylic acid. Dermatosen 32(2), 55–58.
• 46.van Thriel C., Schaper M., Kiesswetter E., Kleinbeck S., Juran S., Blaszkewicz M., Fricke H.H., Altmann L., Berresheim H., Bruning T. (2006) From chemosensory thresholds to whole body exposures – experimental approaches evaluating chemosensory effects of chemicals. Int. Arch. Occup. Environ. Health 79, 308–321.
• 47.Wiegand H.J., Schiffmann D., Henschler D. (1989) Nongenotoxicity of acrylic acid and n-butyl acrylate in a mammalian cell system (SHE cells). Arch. Toxicol. 63, 250–251.
• 48.Winter S.M., Sipes I.G. (1993) The disposition of acrylic acid in the male Sprague-Dawley rat following oral or topical administration. Food Chem. Toxicol. 31(9), 615– 621.
• 49.Winter S.M., Weber G.L., Gooley P.R., MacKenzie N.E., Sipes I.G. (1992) Identification and comparison of the urinary metabolites of [1,2,3-13C3] acrylic acid and [1,2,3- 13C3] propionic acid in the rat by homonuclear 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy. Drug Metab. Disp. 20(5), 665–672.
• 50.Zaremba J., Kieć-Świerczyńska M., Kręcisz B., Świerczyńska- Machura D. (2004) Tworzywa akrylowe jako istotne źrodła alergii kontaktowej pochodzenia zawodowego i pozazawodowego. Medycyna Pracy 55(4), 357– 361.
• 51.Zeiger E., Anderson B., Haworth S., Lawlor T., Mortelmans K., Speck W. (1987) Salmonella mutagenicity tests: III. Results from the testing of 255 chemicals. Environ. Mutag. 9 (Suppl. 9), 1–110.
• 52.Zondlo Fiume M. (2002) Final report on the safety assessment of acrylates copolymer and 33related cosmetic ingredients. Int. J. Toxicol. 21 (suppl. 3), 1–50 [cyt. Za HSDB 2010].