Peroksoboran(III) sodu i jego hydraty – frakcja wdychana

• Autorzy: Kupczewska-Dobecka M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Peroksoboran(III) sodu (PBS), dawniej nadboran sodu, to sól peroksowego kwasu borowego(III) zawierającego bor na +III stopniu utlenienia i posiadającego wiązanie tlen-tlen. Zgodnie z obecną wiedzą, opartą na wynikach badań rentgenowskich, molekularna struktura krystaliczna peroksoboranu zawiera podwójny anion [(HO)2(BOO)]. Aniony te tworzą symetryczny, cykliczny heksagonalny anion z dwoma mostami nadtlenkowymi. Peroksoboran(III) sodu jest białym, krystalicznym proszkiem, bez zapachu, który znajduje zastosowanie w przemyśle: chemicznym, włókienniczym i kosmetycznym. Charakteryzuje się silnymi właściwościami utleniającymi i dlatego jest wykorzystywany, między innymi, w proszkach do prania jako środek: wybielający, konserwujący i odkażający. Stosuje się go także w: kosmetykach typu make- -up, preparatach pielęgnujących skórę i włosy, dezodorantach i odświeżaczach powietrza o stężeniach do 5%. Peroksoboran(III) sodu jest substancją wielkotonażową, a w Polsce jego największym producentem są Zakłady Azotowe "Puławy" S.A. W piśmiennictwo nie znaleziono liczbowych danych na temat zatrucia ludzi peroksoboranem(III) sodu, chociaż istnieje duża liczba raportów dotyczących zatruć ostrych w następstwie incydentalnego spożycia środków: piorących, czyszczących czy wybielających, zawierających tę substancję. Peroksoboran( III) sodu jako składnik płynów do płukania ust może spowodować odwracalne zmiany typu przerost brodawek języka, tzw. język włochaty, gdy jest stosowany przewlekle. Połknięcie tabletek lub proszków do czyszczenia zawierających peroksoboranu( III) sodu może spowodować oparzenia ust i przełyku. Peroksoboran(III) sodu działa szkodliwie po połknięciu i przez drogi oddechowe. Mediana dawki śmiertelnej peroksoboranu(III) sodu po podaniu dożołądkowym wynosi 1700 - 2700 mg/kg m.c. dla szczura, a mediana stężenia śmiertelnego – 1164 mg/m3. Peroksoboran(III) sodu powoduje u zwierząt miejscowe działanie drażniące na oczy. Skutki tego działania nie zawsze są odwracalne i dlatego peroksoboran( III) sodu został zaklasyfikowany jako związek drażniący na oczy z przypisanym zwrotem – ryzyko poważnego uszkodzenia oczu. Po podaniu dożołądkowym peroksoboran(III) sodu ulega degradacji w organizmie do kwasu bornego i nadtlenku wodoru. Kwas borny jest wydalany z moczem, natomiast nadtlenek wodoru w jelitach ulega rozkładowi przez katalazę zanim ulegnie wchłonięciu, a uwalniający się tlen po wchłonięciu się do układu naczyniowego może prowadzić do powstania zatorów powietrznych. Substancja została zaklasyfikowana jako szkodliwa na rozrodczość na podstawie wyników eksperymentów na zwierzętach, ponieważ może działać szkodliwie na dziecko w łonie matki (oszacowana wartość NOAEC wynosi dla szczurów 174 mg/m3), a także stwarza ryzyko upośledzenia płodności, ponieważ oszacowana wartość LAEC (zmniejszenie bezwzględnej masy jąder) wynosi dla szczura 1,736 mg/m3. Na podstawie wyników pomiarów stężeń peroksoboranu( III) sodu przeprowadzonych w środowisku pracy i opublikowanych przez CEFIC stwierdzono, że największe stężenie peroksoboranu(III) sodu podczas produkcji wynosiło 12,1 mg/m3 (reasonable worst case – uzasadniony najgorszy przypadek), natomiast wartość typowa (typical value) – 1 mg/m3. Na podstawie wyników badań spirometrycznych osób zawodowo narażonych na związek, przeprowadzanych rutynowo w latach 1990-2001, nie wykazano znamiennych zmian w badanych parametrach czynnościowych, tj. FVC i FEV1 w porównaniu z normami określonymi dla populacji generalnej. Na tej podstawie, a także uwzględniając stan czynnościowy płuc, określono wartość NOAEC peroksoboranu( III) sodu między 1 a 12 mg/m3. W Polsce największe dopuszczalne stężenia peroksoboranu( III) sodu w powietrzu nie zostały ustalone. Większość państw do oceny narażenia zawodowego na peroksoboran(III) sodu stosuje normatywy ustalone dla trudno rozpuszczalnych pyłów, odpowiednio dla frakcji wdychalnej i respirabilnej. Do wyznaczenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) dla frakcji wdychalnej peroksoboranu( III) sodu za skutek krytyczny przyjęto zaburzenia czynności układu oddechowego. Do wyznaczenia wartości NDS dla frakcji wdychalnej przyjęto, oszacowaną w badaniach CEFIC, wartość NOAEC wynoszącą 12 mg/m3 . Przyjmując odpowiednie wartości współczynników niepewności, obliczono wartość NDS peroksoboranu( III) sodu, która wynosi 4 mg/m3 dla frakcji wdychanej pyłu peroksoboranu(III) sodu. Ponieważ substancja została zaklasyfikowana jako drażniąca, proponuje się ustalenie dla niej także wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) na poziomie dwóch wartości NDS dla frakcji wdychalnej peroksoboranu(III) sodu, czyli 8 mg/m3. Nie ma podstaw merytorycznych do ustalenia wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) peroksoboran(III) sodu. Proponuje się również wprowadzenie oznakowania peroksoboranu(III) sodu literami: „Ft” – substancja działająca toksycznie na płód oraz „I” – substancja o działaniu drażniącym.

EN

Anhydrous sodium perborate and sodium perborate hexahydrate conform to today’s knowledge on the dimeric nature of the peroxoboron anions. Sodium perborates are white, odorless crystalline powders. Due to the deliberation of active oxygen during degradation, sodium perborates are used as oxidising and bleaching agents mainly in detergents and also in cleaning and cosmetic preparations. Sodium perborate monohydrate should be classified as “Harmful if swallowed” due to the oral LD50 in rats of 1700 – 2700 mg/kg bw. In an acute inhalation study, the LC50 was – 1164 mg/m3. Sodium perborate tetrahydrate should be classified as “Harmful by inhalation”. Sodium perborate caused strong eye irritation in animal studies, the effects were not reversible in most animals. The “Risk of serious damage to eyes” classification was proposed. Sodium perborate is assumed to be degraded to boric acid and H2O2 after oral application and to be excreted as boric acid via urine. Studies in animals on fertility are limited. However, evidence that sodium perborate is converted to boric acid suggests that sodium perborate may affect fertility. No effects in the lungs have been reported in spirometric examinations of workers in production plants. Maximal concentration of sodium peroxoborate during manufacturing was 12.1 mg/m3 (reasonable worst case), and 1 mg/m3 was a typical value. Workers did not show deterioration of the lung function measured as FVC and FEV1 compared to the general population for several years, even over 20. Considering this information , the NOAEC for the effects on the lung may be in the range from 1 to 12 mg/m3. So, the MAC value of 4 mg/m3 and STEL of 8 mg/m3 for inhalable fraction of dust were established.

Słowa kluczowe

PL

peroksoboran(III) sodu; sól sodowa kwasu nadborowego; NDS

EN

sodium peroxoborate; peroxoboric acid sodium salt; MAC

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 3 (73)
• Strony: 71--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kupczewska-Dobecka M.

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

Bibliografia

• 1.ACGIH (2010) TLVs and BEIs threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices.
• 2.Aktivsauerstoff (1995) Safety data sheets on sodium perborate monohydrate and sodium perborate tetrahydrate 3/1995. Aktivsauerstoff GmbH, Treibach.
• 3.Asta Medica (2001) Haematological historical control date (years 1991-1993) for the strain of rats of the equivalent age used in the study from Degussa, 1989. Unpublished data, 8.2.2000.
• 4.Auer (1989) Auer technikum. Auergesellschaft GmbH, Berlin.
• 5.Ausimont (1994) Safety data sheets on sodium perborate monohydrate and sodium perborate tetrahydrate. 5/1994. Ausimont S.p.A., Milano.
• 6.Bagley D., Booman K.A., Bruner L.H., Casterton P.L., Demtrulias J., Heinze J.E., Innis J.D., McCormick III, WC, Neun D.J., Rothenstein A.S., Sedlak R.I. (1994) The SDA Alternatives program Phase III: Comparison of in vitro data with animal eye irritation data on solvents, surfactants, oxidizing agents, and prototype cleaning products. J. Toxicol. Cutan. Ocular. Toxicol. 13, 127–155.
• 7.Bussi R. (1995) Sodium perborate tetrahydrate: Teratogenesis study in rats by oral route. Unpublished report, RBM, Report No. 940597, CEFIC Peroxygen Sector Group.
• 8.Bussi R., Chierico G., Drouot N., Garny V., Hubbart S., Malinverno G., Mayr W. (1996) Rat embryo-fetal development study on sodium perborate tetrahydrate. Teratology 53, 26A.
• 9. Caffaro (1997) Safety data sheets on sodium perborate monohydrate and sodium perborate tetrahydrate. 4/1997. Industrie Chimie Caffaro S.p.A., Milano.
• 10.CEFIC (1999a) Quantities, workplace and environmental exposure for the production of sodium perborate monohydrate and sodium perborate tetrahydrate. Unpublished data. European Chemical Industry Council, Brussels.
• 11.CEFIC (1999b) Import quantity of sodium perborate hydrates. Unpublished data from 4/1999. European Chemical Industry Council, Brussels.
• 12.CEFIC (2001a) Dust characterization at workplaces in a perborate production site. Fraunhofer Institute of Toxicology and Aerosol Research. Project No: 101 565.
• 13.Degussa (1987) Prufung der akuten Toxizitat nach einmaliger oraler Applikation an der Ratte. Unpublished report No. 87 0111 DKT. Degussa AG, Hanau.
• 14.Degussa (1966) Natriumperborat: Akute Toxizitat gegenuber Ratten und Mausen.. Degussa AG, Frankfurt. Letter from 3.8.1966.
• 15.Degussa-Huls (2003) Lung function data of workers in Degussa Antwerp NV Plant. Unpublished data. 21.01.2003.
• 16.Degussa (1994a) Safety data sheet on sodium perborate tetrahydrate. 5/1994. Degussa AG, Hanau.
• 17.Degussa (1997b) Surface tension of sodium perborate monohydrate. Unpublished report No. 97-0115-FGP. Degussa AG, Hanau.
• 18.Degussa-Huls (1999a) Sodium perborate mono- and tetrahydrate production workers health survey. Degussa- Huls AG, Hanau.
• 19.Degussa-Huls (1999b) Sodium perborate mono- and tetrhydrate production workers health survey. Degussa- Huls AG, Hanau.
• 20.Dreisbach R.H. (1987) Handbook of Poisoning 12th ed. Norwalk CT: Appleton and Lange, p. 360
• 21.Dufour J.J., Rogg C., Corioli A. (1971) Abschlusbericht einer Studie uber vergiftungs-und erbrechungswirkungen von Natriumperborat. Inst. Battelle, Genf. Oscar Neher & Co. AG, Mels.
• 22.DuPont (1987) Inhalation approximate lethal concentration of sodium perborate tetrahydrate. E.I. du Pont de Nemours and Company, Haskell Laboratory for Toxicology and Industrial Medicine, Report No 480-87.
• 23.ECETOC (1997) Ecotxicology of some inorganic borates. European centre for ecotoxicology and toxicology of chemicals (ECETOC), Brussels, Belgium. Special report no. 11.
• 24.ECETOC (1995) Reproductive and general toxicology of some inorganic borates and risk assessment for human beings. Brussel. 1–91.
• 25.Edwall L., Karlen B., Rosen A. (1979) Absorption of boron after mouthwash treatment with Bocosept. Eur. J. Clin. Pharmacol. 15, 417–420.
• 26.ESIS, European Substances Information System (2011) Baza danych Institute of Health and Consumer Protection (d. Europejskie Biuro Chemikaliow) [http://ecb.jrc.ec. europa.eu/esis/].
• 27.EU (2003) Risk Assessment Report on Hydrogen Peroxide, ECB.
• 28.EU (2007) European Union Risk Assessment Report perboric acid, sodium salt. Addendum – 2007 (followed by the comprehensive risk assessment report). CAS No: 11138-47-9. EINECS No: 234-390-0. RISK ASSESSMENT Institute for Health and Consumer Protection. European Chemicals Bureau. Existing Substances 3rd Priority List. Volume: 71 EUR 22873 EN Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities.
• 29.FMC foret (1995) Safety data sheets on sodium perborate monohydrate and sodium perborate tetrahydrate. 2/1995.
• 30.FMC foret S.A., Barcelona.
• 31.FMC foret (2003) Estudio de Epidemiologico de salud laboral: "Evaluacion de los effectos sobre el aparato respiratorio por la exposicion de polvo de perporato sodico en la poblacion laboral". FMC foret Servicio de prevencion DPTO. Medico, 1–11.
• 32.Garabrant D.H. i in. (1985) Respiratory effect of borax dust. Brit; J. Ind. Med. 42(12), 831–837.
• 33.GESTIS (2011) [http://biade.itrust.de/biaen/lpext.dll?f= templates&fn=main-hit-h.htm&2.0].
• 34.Głowny Inspektor Sanitarny (2007; 2010).
• 35.Gosselin R.E.., Smith H.C., Hodge. (1984) Clinical Toxicology of Commercial products 5th ed. Baltimire: Williams and Wilkins, 11–119.
• 36.Harleman J.H. (1999) Study 867666-Sodium Perborate tetrahydrate, 4-Week oral toxicity after repeated administration in rats. Absence of testicular toxicity. Letter From Dr. Harleman, to Dr. Jacobi, Degussa-Huls AG 18.3.1999.
• 37.HSDB (2010) Komputerowa Baza Danych.
• 38.Hubbard S.A. (1998) Comparative Toxicology of Borates. Biolog. Trace Element Res. 66, 343–357.
• 39.ICI, Imperial chemical industries PLC (1986a) Sodium perborate tetraydrate: skin irritation and eye irritation studies. Imperial chemical industries PLC, Macclesfield, U.K.. unpublished report CTL/T/2427. ICI, Imperial chemical industries PLC (1986b) Sodium perborate monohydrate: skin irritation and eye irritation studies. Imperial chemical industries PLC, Macclesfield, U.K. unpublished report CTL/T/2423. Interox (1987a) Unpublished report, MB Research Laboratories, Sodium Perborate Monohydrate – LD 50 in rats Project No.MB 87-8676 A.
• 40.Interox (1987b) Unpublished report, MB Research Laboratories, Sodium Perborate Monohydrate - Acute dermal toxicity in albino rabbits Proj. No.:MB 87-8676 B.
• 41.Interox (1987c) Unpublished report, MB Research Laboratories, Sodium Perborate Monohydrate – OECD test for dermal irritation/corrosion Project No.MB 87-8676 C.
• 42.Interox (1987d) Unpublished report, MB Research Laboratories, Sodium Perborate Monohydrate - Acute eye irritation/ corrosion in rabbits Project No.MB 87-8676 D.
• 43.Katz G.V., Guest D. (1994) Aliphatic carboxylic acids. [W:] Clayton GD, Clayton fE. Toxicology. 4th ed. New York: John Wiley & Sons: 3523-3671. (Patty's Industrial Hygiene and Toxicology, Vol II, Pt E).
• 44.Kleinschmidt P., Bertsch-Frank B., Lehmann T., Panster P. (1991) Peroxo compounds, inorganic. [W:] B. Elvers, S. Hawkins & G. Schulz (red.) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim, VCH Verlagsgesellschaft 177–197.
• 45.Krajowe Centrum Informacji Toksykologicznej (IMP 2010).
• 46.Ku W.W., Chapin R.E., Wine R.N., Gladen B.C. (1993) Testicular toxicity of boric acid (BA). Relationship of dose to lesion development and recovery in the F344 rat. Reprod. Toxicol. 7, 305–319.
• 47.Maurer J.K., Molai A., Prker R.D., Li L., Carr G.J., Cavanagh H.D. Jester J.V. (2001) Pathology of ocular irritation with bleaching agents in the rabbit low-volume eye test. Tox. Path. 29, 308–319.
• 48.Momma J. Takada K., Suzuki Y., Tobe M. (1986) Acute oral toxicity and ocular irritation of chemicals in bleaching agents. J. Food Hyg. Soc. Japan 27, 553–560. NTP (1987)
• 49.Nolte T. (2001) Pathology report, reexamination testes. ASTA Medica AG fur Degussa-Huels AG.
• 50.Opinion on sodium perborate and perboric acid. Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS). Directorate General for Health and Consumers. Directorate C: Public Health and Risk Assessment. Bruksela, European Union 2010 [internet: http://ec.europa.eu/healt/scientific_com- -mittees/ consumer_safety/index_en.htm]
• 51.Procter and Gamble (1965) Sodium perborate tetrahydrate. Acute oral toxicity, eye irritation and percutaneous toxicity. Procter & Gamble, Strombeek-Bever, Belgien. Unpublished report [cyt. za European Union Risk Assessment report perboric acid, sodium salt].
• 52.Procter and Gamble (1966a) 20-Day percutaneous toxicity study of sodium perborate tetrahydrate. Procter & Gamble. unpublished report V2238-135. October 25, 1966 [cyt. za European Union Risk Assessment report perboric acid, sodium salt].
• 53.Procter and Gamble (1966b) Sodium perborate tetrahydrate, 90 day percutaneous study in rabbits unpublished report No. V1927-108 [cyt. za European Union Risk Assessment report perboric acid, sodium salt].
• 54.Procter and Gamble (1973) 27 April 1973. Unpublished reports [cyt. za European Union Risk Assessment report perboric acid, sodium salt].
• 55.Rosenkranz H.S. (1973) Sodium hypochlorite and sodium perborate: preferential inhibitors of DNA polymerasedeficient bacteria. Mutat. Res. 21, 171–174.
• 56.Rozporządzenie Komisji (WE) nr 790/2009 z dnia 10.08.2009 r. dostosowujące do postępu naukowo-technicznego rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008 z dnia 16.12.2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin. Dz. Urz. UE L 235 z dnia 5.09.2009 r., 1–1355.
• 57.Rozporządzenie ministra pracy i polityki społecznej z dnia 29.11.2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynnikow szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DzU 2002 r., nr 217, poz. 1833 z poźn. zm.
• 58.Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) Nr 1272/2008 z dnia 16.12.2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin, zmieniającego i uchylającego dyrektywy 67/648/EWG i 1999/45/WE oraz zmieniającego rozporządzenie (WE) nr 1907/2006. Dz. Urz. UE L 353 z dnia 31.12.2008 r., 1–439.
• 59.RTECS, Registry of Toxic Effects of Chemical Substances (2011) [http://csi.micromedex.com/].
• 60.Silajev A.A. (1984) Experimental bases of a MAC for Sodium perborate workplace air. Gig.Trud. Prof. Zabol. 28, 44.
• 61.Seiler J.P. (1989) The mutagenic activity of sodium perborate. Mutat. Res. 224, 219–227.
• 62.Soćko R. (2011) Dokumentacja dopuszczalnych poziomow narażenia zawodowego. Nadtlenek wodoru. Łodź, IMP [materiały niepublikowane].
• 63.Solvay (2002a) Production of sodium perborate, medical surveillance date- respiratory effects. Unpublished data. Solvay S.A., Brussels.
• 64.Solvay (2002b) An investigation of any possible respiratory effects on operatives exposed to dust in the production of sodium perborate. Solvay interox Ltd, Warrington.
• 65.Treinen K.A., Chapin R.E. (1991) Development of testicular lesions in F344 rats after treatment with boric acid. Toxicol. Appl. Pharmacol. 107, 325–335.
• 66.Watanabe K., Sakamoto K., Sasak T. (1998) Comparisons on chemically-induced mutation among four bacterial strains, Salmonella typhimurium TA102 and TA2638, and Escherichia coli WP2/pKM101 and WP2 uvrA/pKM101: collaborative study II. Mut. Res. 412, 17–31.
• 67.Weir R.J., Fisher R.S. (1972) Toxicologic studies on borax and boric acid. Toxicol. Appl. Pharmacol. 23, 351– 364.
• 68.WHO (1998a) Environmental Health Criteria 204: Boron (EHC 204). Geneva, World Health Organization, 1–201.
• 69.WHO (1998b) Guidelines for drinking-water Second Edition. Geneva,World Health Organization, 1–20.
• 70.York M., Griffiths H.A., Whittle E., Basketter D.A. (1996) Evaluation of a human patch test for the identification and classification of skin irritation potential. Cont. Dermatitis 34, 204–212