1,2-Dichloroetan. Dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych poziomów narażenia zawodowego

• Autorzy: Jakubowski M.

Warianty tytułu

EN

1,2-Dichloroethane

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

1,2- Dichloroetan (1,2-DCE) jest przezroczystą, bezbarwną cieczą o zapachu typowym dla chlorowanych węglowodorów. Związek jest obecnie wykorzystywany głównie do produkcji chlorku winylu - w USA do tego celu wykorzystuje się około 98% 1,2-DCE. Jest stosowany także do syntezy: chlorku winylidenu, 1,1,1-trichloroeta- nu, trichloroetylenu oraz tetrachloroetylenu. W zatruciach ostrych ludzi drogą pokarmową lub inhalacyjną występowała dwufazowość działania. W pierwszej fazie dominuje działanie narkotyczne, a zgon może nastąpić w wyniku porażenia ośrodka oddechowego. W drugiej fazie przeważają objawy żołądkowo-jelitowe oraz cechy ciężkiego uszkodzenia wątroby i nerek. Często współistnieje skaza krwotoczna. Wartość LC50 1,2-DCE dla szczurów wynosiła 48000 mg/m3 w ciągu 31,8 min, 12000 mg/m3 w ciągu 165 min i 4000 mg/m3 w ciągu 432 min (Spencer i in. 1951). Po jednorazowym podaniu dożołądkowym 1,2-DCE szczurom wartość LD50 wyniosła 680 mg/kg (McCollister i in. 1956) lub 770 mg/kg (Smyth i in. 1969). U myszy wartości LD50 wyniosły po podaniu dożołądkowym 489 mg/kg u samców i 413 mg/kg u samic (Munson i in. 1982). Badaniami makroskopowymi stwierdzano martwicę wątroby i nerek. W wyniku narażenia drogą inhalacyjną stwierdzano przekrwienie płuc. W wyniku badań podprzewlekłych, w których zwierzęta były narażane drogą inhalacyjną, stwierdzano głównie działanie 1,2-DCE na wątrobę i nerki. W jedynym badaniu przewlekłym grupy szczurów, liczące 50 samic i 50 samców, były narażane przez 2 lata na związek o stężeniu 200 mg/m3 (Cheever i in. 1990). Nie stwierdzono zmian histopatologicznych w wątrobie, drogach żółciowych i innych tkankach. Stężenie 200 mg/mJ można w związku z tym uznać za wartość NOAEL 1,2-DCE. Na podstawie wyników badań, w których 1,2-DCE podawano drogą pokarmową, uznano, że nerki stanowiły narząd krytyczny dla działania toksycznego 1,2-DCE. Wartość LOAEL 1,2-DCE określono na poziomie 58 mg/kg/dzień (NTP 1991). Nie ma danych w dostępnym piśmiennictwie, dotyczących działania rakotwórczego 1,2-DCE u ludzi. Wyniki badań eksperymentalnych wskazują że po podaniu do przewodu pokarmowego 1,2-DCE jest on czynnikiem rakotwórczym u myszy i u szczurów. Nie stwierdzono zwiększonej w stosunku do zwierząt w grupie kontrolnej liczby nowotworów wątroby i płuc w wyniku narażenia drogą inalacyjną (Maltoni i in. 1980) oraz po podaniu związku w wodzie pitnej (Klaunig i in. 1986). Rozbieżne wyniki badań mogą być spowodowane zbyt krótkim okresem narażenia w wypadku drogi inhalacyjnej, jak również faktem, że podanie dożołądkowe jednorazowo całej dawki powoduje pik wchłaniania w krótkim czasie, a duże stężenie powstających toksycznych metabolitów uniemożliwiają ich detoksykację. Mechanizm działania toksycznego wydaje się być związany z wydajnością alternatywnych dróg przemian i zależny od wielkości dawki. Przemiany 1,2-DCE przebiegają dwiema drogami - z udziałem monooksygenaz mikrosomalnych i w wyniku bezpośredniego sprzęgania z glutationu z udziałem cytozolowej transferazy gluta- tionowej. Uważa się, że działanie toksyczne 1,2-DCE jest związane z wysyceniem układu monoksygenaz mikro-somalnych w miarę wzrostu dawek 1,2-DCE i przemieszczaniem wolnego 1,2-DCE do różnych narządów, gdzie ulega on wiązaniu z glutationem. Mechanizm działania genotoksycznego 1,2-DCE wydaje się polegać na tworzeniu, w wyniku sprzęgania z glutationem, aktywnego metabolitu cyklicznego jonu episulfoniowego, który ulega wiązaniu makrocząsteczkami komórkowymi (DFG 1992, Peterson i in. 1988). 1,2-DCE został zaliczony do grupy 2B przez IARC, do grupy 4 przez ACGIH i do grupy 2B przez USEPA. Na podstawie wyników badań eksperymentalnych, w których zwierzęta narażano drogą inhalacyjną (NOAEL 200 mg/m3) oraz pokarmową (LOAEL 58 mg/kg/dzień) proponuje się przyjąć wartość NDS 1,2-DCE na poziomie 50 mg/m3, czyli wartość obowiązującą dotychczas dla izomerów 1,1- i 1,2-DCE. Nie ma podstaw do przyjęcia wartości NDSCh 1,2-DCE. Ze względu na stosunkowo dużą szybkość przenikania 1,2-DCE przez skórę, wynoszącą 2,8 mg/cm2/h i udowodnione wchłanianie przez skórę u ludzi, proponuje się oznaczyć substancję literami Sk.

EN

1,2-Dichloroethane is a colorless, flammable liquid with an odor typical of chlorinated hydrocarbons. It has been used as an intermediate in the manufacture of vinyl chloride; as a degreaser, fumigant, and solvent. In humans a number of deaths from accidental ingestion of 1,2-dichloroethane ant three fatal cases from inhalation have been reported. Liver and kidney injury was found in all cases. Several episodes of occupational intoxication have been reported with nausea and vomiting as predominant symptoms.The oral LD50 in rats is 680 mg/kg and in mice 489 mg/kg in males and 413 mg/kg in females. The LC50 in rats is 48000 mg/m3 after 32-min exposure and 4000 mg/m3 after 432-min exposure. Animal studies have uniformly indicated liver and kidney injury from exposure to 1,2-di-chloroethane. The lowest NOEL that has been established in a 2-year inhalation study of rats (50 males and 50 females) is 200 mg/nr3. Studies on animals have shown that 1,2-dichloro-ethane is well absorbed through the skin following dermal exposure (2,8 mg/cm2/h). The International Agency for Research on Cancer classified 1,2-dichloroethane in group 2B. However, sufficient evidence of carcinogenicity in rats and mice was derived from studies employing gavage as the route of administration and as a result concentrations of 1,2-dichIo-roetane in the body directly after absorption were very high. According to ACGIH this limited evidence of carcinogenicity is of questionable relevance to industrial exposure. Based on the results of chronic animal inhalation studies cited above MAK (TWA) of 50 mg/m3 for 1,2-dichlo- roethan is recommended. Skin notation is recommended. Sufficient data were not available to recommend a TLV (STEL).

Słowa kluczowe

PL

1,2-dichloroetan; narażenie zawodowe; działanie narkotyczne

EN

1,2-dichloroethane; occupational exposure; narcotic effect

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2003
• Tom: Nr 2 (36)
• Strony: 109--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jakubowski M.

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 90-950 Łódź ul. św. Teresy 8

Bibliografia

• 1. ACGIH (2001) 2001 Guide to occupational exposure values. Cincinnati.
• 2. Alumot E i in. (1976) Tolerance and acceptable daily intake of chlorinated fumigants in the rat diet. Food Cosmet. Toxicol. 14, 105-110.
• 3. Brzozowski J. i in. (1954) Higiena pracy i stan zdrowia zatrudnionych przy zwalczaniu stonki ziemniaczanej heksachlorocykloheksanem, dwuchloroetanem. Medycyna Pracy, 5, 89-98.
• 4. Cheever K.L. i in. (1990) Ethylene dichloride: the influence of disulfiram por ethanol on carcinogenicity, metabolism, and DNA covalent binding in rat. Fundam. Appl. Toxicol. 14, 243-261.
• 5. Daniel F.B. i in. (1994) Ten and ninety- day toxicity studies of 1,2-dichloroethane in Sprague-Dawley rats. Drug. Chem. Toxicol. I7,463-.477.
• 6. DFG (1992) Occupational toxicants, critical data evaluation for MAK values and classification of carcinogens, T. 3, VCH.
• 7. Guengerich F.P., Kim D.H., Iwasaki M. (1991) Role of humanncytochrome P-450 IIEl in the oxidaiion of many low molecular weight cancer suspects. Chem. Res Toxicol. 4,168-169.
• 8. Hayes F.D., Short R.D., Gibson J.E. (L973) Differential toxicity of monochloroacetate, fluoroacetate and monoiodoacetate in rats. Toxicol. Appl. PharmacOl.26,93,102.
• 9. Heppel L,A. I in. (1945) The toxicology of 1,2-dichloroethane (ethylene); III. Its acute Toxicity and the effect of protective agents. J. Pharmacol. Exp. Ther. 84, 53-63.
• 10. Hofmann H.Th., Birnsteil H,, Jobst P. (I971) Zur Inhalationstoxicit von 1,1- und Dichloräthan. Arch. Toxicol. 27, 248-265.
• 11. IARC (1979) Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals in humans T.20,Lyon,429.
• 12. Igwe O.J., Que Hee S,S., Wagner W.D. (1986) Interaction between 1,2-dichloroethane disulfiram: I. Toxicological effects. Fund. Appl. Toxicol. 6, 733-746.
• 13. Kanada M. i in. (I9g4) Neurochemical profile of effects of 28 neurotoxic chemicals on central nervous system in rats (1): Effects of oral administration on brain contents of biogenic amines and metabolites. Ind Health 32, 145-I64.
• 14. Klaunig J.E., Ruch R.J., Pereir M,A. (1986) Carcinogenicity of chlorinated methane and ethane compounds administered in drinking water to mice. Environ Health Persp. 69 ,89-95.
• 15. Kozik I. (1957) Problems of occupational hygiene in the use of dichloroethane in the aviation industry. Gig. Tr. Prof.Zabol. 1,31-38.
• 16. Lane R.W., Riddle B.L., Borzelleca J.F. (1982) Effects of 1,2-dichloroethane and 1,1,1- trichloroethane in drinking water on reproduction and development in mice. Toxicol. Appl. Pharmacol. 63,409-421.
• 17. Maltoni C., Valgimigli L., Scarnato C. (1980) Long-term carcinogenic bioassays on ethylene dichloride administered by inhalation to rats and mice. [W:] Ethylene dichloride: a potential health risk ? Banbury report no. 5. Cold Spring Harbor, NY, 3-33 |cyt. zaDFG 1992].
• 18. McCollister D.D. i in. (1956) Comparative inhalation toxicity of fumigant mixtures: individual and joint effect of ethylene dichloride, carbon tetrachloride, and ethylene dibromide. Arch Ind. Health 13, 1-7.
• 19. Mitoma C. i in. (1985) Metabolic disposition study of chlorinated hydrocarbons in rats mice. Drug, Chem. Toxicol. 8, 183-194.
• 20. Morgan D.L. i in. (1991) Dermal absorption of neat and aqueous volatile organich chemicals in the Fischer 344 rat. Environ. Res. 55, 51-63.
• 21. Munson A.E. i in. (1992) In vivo assesment of immunotoxicity. Environ. Health Persp. 53, 41-52.
• 22. NCI, National Cancer Institute (1978) Bioassay of technical grade 1,2-dichloroethane for possible carcinogenicity. Bethesda, MD, Division of cancer Cause and Prevention, Carcinogenesis Testing Program. NCI-CG-TR [cyt. za Toxicological Profile 2001; IRIS 1999].
• 23. Nouchi T. i in. (1984) Fatal intoxication by l,2-dichloroethane - a case report. Int. Arch. Occup. Environ. Health 54, 111-113.
• 24. NTP, National Toxicology Program (1991) Toxicity studies of l,2-dichloroethane (ethylene dichloride)(CAsS nr 107-06-2) in F344/N rats, Sprague Dawley rats, Osborne-Mendel rats and B6C3F1 mice (drinking water and gavage studies). Research Triangle Park, NC: US Departethyment of Health and Human Services, Public Health Service, National Institute of Health. NIH Publication no.9I-3123 [cyt. za Toxicological Profile 2001].
• 25. Parkinson A. (1996) Biotransformation of xenobiotics. [W:] Casarett and doull’s toxicology: the basic science of poisons. New York, Mc Graw-Hill Companies, Inc., 113-114.
• 26. Payan J.P. i in. (1995) Assessment of developmental toxicity and placental transfer of 1,2- dichloroethane in rats , Fundam. Appl. Toxicol. 28,I87-198.
• 27. Peterson L,A., Harris T.M., Guengerich F.P. (1988) Evidence for the episulfonium ion intermediate in the formation of S-[2-(N7 -guanyl)ethyl]glutathione in DNA. J. Am. Chem. Soc. 110, 3284-3291.
• 28. PrzeździakJ., Bakuła.S, (1975) Ostre zatrucie 1,2-dwuchloroetanem. Wiadomości Lekarskie 28, 983-987.
• 29. Rannug U,, Sundvall A., Ramel C. (1978) The mutagenic effect of 1,2-dichloroethane on Salmonellan typhimurium.I. Activation through conjugation with glutathione in vitro. Chem. Biol. Interact. 20,1-16.
• 30. Rao K-S. i in. (1980) Teratogenicity and reproduction studies in animals inhaling ethylene dichloride. [W:] B. Ames: Ethylene dichloride: a potential health risk? Cold spring Harbor 149-166 [cyt, zaToxicological Profile 2001].
• 31. Reitz R,H. i in. (1982) Pharmacokinetics and macromolecular interactions of ethylene dichloride in rats after inhalation and gavage. Toxicol. Appl. Pharmacol. 62,190-204.
• 32. Sato A., NakajimaT., KoYama Y. (198t) Dose-related effects of a single dose of ethanol on the metabolism in rat liver of some aromatic and chlorinated hydrocirbons. Toxicol. Appl. Pharmacol. 60, 8-15.
• 33. Sato A., Nakajima T. (1987) Pharmacokinetics of organic solvent vapors in relation to their toxicity. Scand. J. Work Environ. Health, 13, 81-93.
• 34. Schönborn H., Prellwitz W., Baum P, (1970) Consumption coagulation pathology of 1,2- dichloroethane poisoning. Klin Wochsenschr. 48, 822-824.
• 35. Smyth H.F. Jr. i in. (1969) Range-finding toxicity data: list VII. Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 30, 470-476.
• 36. Spencer H.C. i in. (1951) Vapor toxicity of wthylene dichloride determined by experiments on laboratory animals. Arch. Ind. Hyg. Occup. Med.4, 482-493.
• 37. Spreafico F. i in. (1930) Pharmacokinetics of ethylene chloride in rats treated by different routes and its long-term inhalatory toxicity. [W:] Ethylene dichloride: a potential health risk? Banbury report nr 5. Cold Spring Harbor, NY, 107-133 [cyt, zaToxicological profile 200l].
• 38. Storer R.D., Conolly R.B. (1985) An investigation of the role of microsomal oxidative metabolism in the in ivo genotoxicity of 1,2-dichlóroethane. Toxicol. Appl. pharmacol ,77,36-46,
• 39. Toxicological Profile for 1,2-dichloroethane US Department of Health and Human Services Agency for Toxic Suesranes and Wisease Registry, September 2001.
• 40. Tsuruta H. (1975) Percutaneous absorption of organic solvents: comparative study of the in vivo percutaneous absorption of chlorinated solvents in mice. Ind. Health . 13, 227-236.
• 41. Urusova T.P, (1953) The Possible presence of dichloroethane in human milk with exposure in industrial conditions. Gig. Sanit. 18,36-37.
• 42. van Esch G.J. i in. (1999) Ninety-day toxicity study with l,2-dichloroethane (DCE) in rats- Utrecht, Rijks Intituut voor dr Volksgezondheit |cyt. zaToxicological Profile 2001].
• 43. Witey,J. R. i in. (1983) Effect of vehicle on the pharmacokinetics and uptake of four halogenetated hydrocarbons from the gastrointestinal tract in the rat. J. Appl. Toxicol. 3,249-253.
• 44. Whitey J,R., Karpinski K. (1985) The fetal distribution of some aliphatic chlorinated hydrocarbons in the rat after vapor phase exposure. Biol. Res. Pregnanacy Perinatol. 6, 79-88.
• 45. Yllner S. (1971) Metabolism of 1,2-dichloroethane-l4C the mouse. Acta Pharmacol. Toxicol. 30, 257-265.
• 46. Yodaiken R.E. Babcock J.R. (I973) 1,2-dichloroethane poisoning. Arch. Environ. Health.26, 281-284.