Ortokrzemian tetraetylu

• Autorzy: Sapota A.

Warianty tytułu

EN

Ethyl silicate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ortokrzemian tetraetylu jest bezbarwną cieczą o słabo wyczuwalnym zapachu. Związek ten znalazł zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, np.: w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym czy farb i lakierów. Stosowany jest także jako preparat utwardzający (wzmacniający) kamień naturalny, terakotę, stiuk, freski i glinę, a także jest wykorzystywany przy produkcji cegieł oraz jako rozpuszczalnik wodoodporny i kwasoodporny do zaprawy murarskiej i cementu. Ortokrzemian tetraetylu wchłania się dobrze przez drogi oddechowe, z przewodu pokarmowego i słabo przez skórę. U pracowników narażonych na ortokrzemian tetraetylu związek ten wykazywał działanie drażniące na oczy i błonę śluzową nosa. Nie ma w dostępnym piśmiennictwie danych dotyczących przewlekłego działania ortokrzemianu tetraetylu u ludzi. Ostra toksyczność ortokrzemianu tetraetylu u zwierząt doświadczalnych wyrażona medialnymi dawkami letalnymi jest stosunkowo mała. Związek wykazuje łagodne działanie drażniące na oczy królika. Nie ma danych dotyczących toksyczności przewlekłej ortokrzemianu tetraetylu. W badaniach krótkoterminowych i podprzewlekłych na myszach i szczurach narażonych na ortokrzemian tetraetylu inhalacyjnie oraz po podaniu innymi drogami wykazano oprócz zmian martwiczych w nabłonku węchowym jamy nosowej także zmiany w wątrobie oraz nerkach, które obejmowały śródmiąższowe zapalenie nerek i zmiany martwicze w kanalikach nerkowych. W przypadku krótkoterminowego narażenia na ortokrzemianu tetraetylu o dużych stężeniach u zwierząt doświadczalnych obserwowano również działanie toksyczne związku na płuca (obrzęk płuc, nacieczenia leukocytów oraz wybroczyny krwawe w pęcherzykach płucnych i oskrzelach). Ortokrzemianu tetraetylu nie wykazywał działania mutagennego w testach Amesa. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono także danych na temat jego działania embriotoksycznego, fetotoksycznego i teratogennego. Związek nie jest klasyfikowany przez IARC pod względem działania rakotwórczego. Z przedstawionych w dokumentacji danych wynika, że głównym skutkiem działania toksycznego u ludzi ortokrzemianu tetraetylu o dużych stężeniach (powyżej 2000 mg/m3) było działanie drażniące na oczy i błonę śluzową nosa, natomiast w przypadku zwierząt doświadczalnych działanie nefrotoksyczne oraz uszkodzenie nabłonka węchowego jamy nosowej. Za podstawę do obliczenia wartości NDS ortokrzemianu tetraetylu przyjęto jego działanie nefrotoksyczne. Narażenie inhalacyjne przez 90 dni szczurów, królików i świnek morskich na ortokrzemian tetraetylu o stężeniach: 199; 432 lub 760 mg/m3 nie wykazało żadnych zmian narządowych, co pozwoliło na przyjęcie stężenia 760 mg/m3 za wartość NOAEL. W innym doświadczeniu przeprowadzonym na szczurach narażanych przez 28 dni drogą inhalacyjną na działanie ortokrzemianu tetraetylu o stężeniu 850 mg/m3 wykazano jego działanie nefrotoksyczne, które manifestowało się śródmiąższowym zapaleniem nerek oraz zmianami martwiczymi w kanalikach nerkowych. Po przyjęciu odpowiednich współczynników niepewności oraz stężenia 760 mg/m3 za wartość NOAEL, wyliczona wartość NDS ortokrzemianu tetraetylu wynosi 95 mg/m3. W Polsce obowiązująca wartość NDS ortokrzemianu tetraetylu wynosi 80 mg/m3. W państwach Unii Europejskiej, a także w większości państw poza Unią, obowiązujące wartości NDS ortokrzemianu tetraetylu wynoszą 85 lub 87 mg/m3. Wobec stosunkowo niewielkiej różnicy między wartością obliczoną (95 mg/m3) a wartością dotychczas obowiązującą, proponujemy zachować wartość NDS ortokrzemianu tetraetylu na dotychczasowym poziomie, tj. wynoszącą 80 mg/m3. Zaproponowana wartość NDS ortokrzemianu tetraetylu powinna zabezpieczyć pracowników przed potencjalnym działaniem układowym. Ze względu na wysoki próg działania drażniącego na oczy i błony śluzowe u ludzi należy uznać, że przyjęta wartość zabezpieczy także przed działaniem drażniącym związku. Normatyw jest oznaczony literą „I”, ponieważ jest to substancja o działaniu drażniącym. Nie ma podstaw do przyjęcia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) i dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) ortokrzemianu tetraetylu.

EN

Ethyl silicate is a colorless liquid with a slightly perceptible odor. This compound finds numerous applications in a number of industrial branches, e.g., paint and lacquer, chemical or pharmaceutical. It is also used as an agent to harden natural stone, terracotta, artificial marble, frescoes and clay as well as a water- and acid-resisting solvent applied in cement and masonry mortar in brick production. Ethyl silicate is well absorbed via respiratory and alimentary tracts, but its absorption through the skin is rather weak. In ethyl silicate-exposed workers, eye and nasal mucosa irritating properties of this compound have been observed. Data on chronic ethyl silicate effects in humans are not available in the literature. In laboratory animals, ethyl silicate’s acute toxicity, expressed in median lethal doses, is relatively low. Ethyl silicate shows a mild irritating effect on rabbits’ eyes. There is no data on ethyl silicate’s chronic toxicity. In short-term, sub-chronic studies performed on mice and rats exposed to ethyl silicate through inhalation and after its administration in other ways, along with necrotic lesions in the olfactory epithelium of the nasal cavity, there were changes in the liver and kidneys. The latter comprised interstitial inflammation and necrotic lesions in renal tubules. Short-term exposure of laboratory animals to high ethyl silicate doses induced its toxic effect on the lungs (pulmonary edema, leukocyte infiltration, petechia in pulmonary alveoli, and bronchial tubes). Ethyl silicate’s mutagenic effect has not been revealed in the Ames test. No data on embryotoxic, phototoxic, and teratogenic effects of ethyl silicate are available in the literature. This compound has not been categorized by the International Agency for Research on Cancer (IARC) with respect to its potential carcinogenic risk. The presented evidence shows that the major toxic effect of ethyl silicate at its high concentrations (over 2000 mg/m3) is eye and nasal mucosa irritation in humans, whereas the nephrotoxic effect and damage to the olfactory epithelium of the nasal cavity are observed in laboratory animals. On the basis of the nephrotoxic effect of ethyl silicate, its maximum allowable concentration (MAC) was calculated. Inhalation exposure of rats, rabbits and guinea pigs to ethyl silicate at concentrations of 199, 432, and 760 mg/m3 for 90 days did not reveal any organic changes, which has made it possible to adopt the concentration of 760 mg/m3 as the value of no observed adverse effect level (NOAEL). Another experiment performed on rats exposed via inhalation to this compound at the concentration of 850 mg/m3 for 28 days revealed its nephrotoxic effect manifestem by interstitial kidney inflammation and necrotic lesions in renal tubules After adopting relevant uncertainty coefficients and the concentration of 760 mg/m3 as the NOAEL value, the calculated MAC value for ethyl silicate is 95 mg/m3. In Poland, the binding MAC value for ethyl silicate is 80 mg/m3, whereas in other countries of the European Union (EU) and in most outside the EU, MAC values are kept at the level of 85 – 87 mg/m3. In view of the relatively small difference between the calculated value (95 mg/m3) and that binding to date, it is proposed to keep the MAC value at the present level, i.e., 80 mg/m3. The proposed MAC value should protect workers against the potential systemic ethyl silicate effect. Bearing in mind the high threshold of its irritating effect on eyes and mucous membrane in humans, it should be assumed that the adopted MAC value will also be effective in this case. There are no grounds for adopting MAC (STEL) and BEI values for this compound.

Słowa kluczowe

PL

ortokrzemian tetraetylu; toksyczność; narażenie zawodowe; NDS

EN

ethyl silicate; toxicity; occupational exposure; MAC

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2007
• Tom: Nr 3 (53)
• Strony: 75--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab.

Twórcy

autor

Sapota A.

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

Bibliografia

• 1.ACGIH (2004a) Documentation of threshold limit values. Ethyl silicate. Ed. 6. Cincinnati.
• 2.ACGIH (2004b) Guide to occupational exposure values – 2004. Cincinnati.
• 3.CHEMINFO (2004) [baza danych].
• 4.DFG, Deutsche Forschchungsgemeinschaft (1991) – Occupational toxicants: critical data evaluation for MAK values and classification of carcinogens. Vol. 3.
• 5.Rozporządzenie ministra zdrowia z dnia 2 września 2003 r. w sprawie wykazu substancji niebezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i oznakowaniem. DzU nr 199, poz. 1948.
• 6.Emerick R.J., Kugel E.E., Wallace V. (1963) Amer. J. Vet. Res. 24, 610.
• 7.Kirk-Otmer (1969) Encyklopedia of chemical technology. Vol 18. New York, Interci. Publ. 216-221.
• 8.MEDLINE (2004) [baza danych].
• 9.Nakashima H. (1994) Time course of effects of tetraethoxysilane (TEOS) on the kidney and blood silicon concentration in mice. Arch. Toxicol. 69, 59-64.
• 10.Nakashima H. i in. (1991) A histopatological study of toxicity of tetraethoxysilane intraperitoneally administrated to ICR mice. Japn. J. IND Health 33, 256-257.
• 11.Nakashima H. i in. (1994) Acute and subchronic toxicity of tetraethoxysilane (TEOS) in mice. Arch. Toxicol. 68, 277-283.
• 12.Okamura i in. (1992) Acute urinary tract toxicity of tetraetylorthosilicate in rats. Fundam. Appl. Toxicol. 18(3), 425-41.
• 13.Omae K. i in. (1995) Sang-Eis-Zass. No effect level of subacute tetraethoxysilane inhalation on the mause kidney. 37, 1-4.
• 14.Pozzani U.C., Carpenter C.P. (1951) Response of rodents to repeated inhalation of vapors of tetraethyl orthosilicate. Arch. Ind. Hyg. Occup. 4, 465-468.
• 15.Rowe V.K., Spencer H.C., Bass S.L. (1948) Toxicological studies on mediates. J. IND Hyg. Toxicol. 30, 332-352.
• 16.RTECS (2004) [baza danych].
• 17.Schreier C .J, Emerick R.J. (1986) J. Nutr. 16, 823.
• 18.Slesinski R., GuzzieW., Hengler K. (1986) Tetraethyl orthosilicates: in vitro mutagenesis studies [cyt. za DFG 1991].
• 19.Smyth H.F., Seaton J. (1940) Acute response of guinea pigs and rats to inhalation of the vapors of tetraethyl ortthosilicate. J. Ind. Hyg. 22, 288-296.