1,2-Dimetoksyetan : dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Kupczewska-Dobecka, M.

doi:10. 5604/1231868X.1208118

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

1,2-Dimetoksyetan : dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Autorzy

Kupczewska-Dobecka M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

malgorzata_kupczewska_dobecka_3_2016.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10. 5604/1231868X.1208118

Warianty tytułu

1,2-Dimethoxyethane : documentation of proposed values of occupational exposure limits (OELs)

Języki publikacji

Abstrakty

1,2-Dimetoksyetan (EGDME, eter dimetylowy glikolu etylenowego, monogli(y)m) należy do grupy rozpuszczalników alkiloeterowych. W warunkach normalnych jest bezbarwną, lotną cieczą, o słabym zapachu eteru, bardzo dobrze rozpuszczalną w wodzie. Na wniosek Komisji Europejskiej Belgia wraz z: Polską, Holandią i Niemcami, przedłożyła Europejskiej Agencji ds. Chemikaliów propozycję uznania 1,2-dimetoksyetanu za substancję stwarzającą szczególnie duże obawy ze względu na jej szkodliwe działanie na rozrodczość.1,2-Dimetoksyetan jest stosowany jako substancja pomocnicza w przetwórstwie przy wytwarzaniu i sporządzaniu chemikaliów przemysłowych, produkcji fluoropolimerów oraz jako rozpuszczalnik i środek czyszczący w przemyśle mikroelektronicznym i w poligrafii. Jest również stosowany jako rozpuszczalnik takich metali alkalicznych, jak: lit, sód, potas, pallad. 1,2-Dimetoksyetan wykorzystuje się również jako rozpuszczalnik elektrolitów baterii litowych i do recyklingu akumulatorów litowych. W 1997 r. rozpoczęto produkcję baterii litowo-jonowych. Baterie litowe (Li-FeS2) zostały wprowadzone na rynek popularnej elektroniki konsumenckiej na początku 2007 r. przez firmę Energizer (baterie Energizer Ultimate Lithium). W 2008 r. firma Philips wprowadziła baterie Philips Lithium Ultra. Ogniwo litowo-żelazowe jest zbudowane z litowej (metalicznej) anody i katody w formie pasty ze sproszkowanego siarczku żelaza, zmieszanego z grafitem zanurzonej w ciekłym roztworze elektrolitu. Jako elektrolity stosowane są związki organiczne, np.: węglan propylenu, dioksolan, 1,2-dimetoksyetan (około 6%). Szacuje się, że rocznie sprzedaje się około 300 mln sztuk (7,5 tys. ton) baterii i akumulatorów małogabarytowych. Na podstawie tych danych można przypuszczać, że na 1,2-dimetoksyetan jest narażonych kilkadziesiąt tysięcy pracowników, zarówno przy produkcji baterii, jak i ich recyklingu. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono informacji na temat toksyczności ostrej i przewlekłej 1,2-dimetoksyetanu u ludzi, z wyjątkiem jednego doniesienia, pochodzącego z Departamentu Transportu USA, że wdychanie par 1,2-dimetoksyetanu może powodować zawroty głowy i trudności w oddychaniu, natomiast w przypadku połknięcia mogą wystąpić: nudności, wymioty i utrata przytomności (stężeń i dawek związku nie podano). W Polsce dotychczas nie ustalono wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) 1,2-dimetoksyetanu. Spośród krajów Unii Europejskiej wartość OEL ustaliła Łotwa na poziomie 10 mg/m³, natomiast w Kanadzie wartość dopuszczalnego poziomu narażenia wynosi 18 mg/m³. Największy producent eterów glikoli na świecie Ferro Corporation zaleca wartość dopuszczalnego narażenia zawodowego dla eterów glikolowych (TWA) na poziomie 18,7 mg/m³ (5 ppm w przeliczeniu na EGDME) oraz wartość chwilową (STEL) – 93,5 mg/m³(25 ppm w przeliczeniu na EGDME). Producent Ferro Corporation rekomenduje dla kobiet w wieku rozrodczym wartość dla eterów glikoli (TWA) na poziomie 3,74 mg/m³ (1 ppm w przeliczeniu na EGDME) oraz wartość chwilową (STEL) – 18,7 mg/m³ (5 ppm w przeliczeniu na EGDME). Do wyliczenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) przyjęto wartość NOAEC 187 mg/m³ wyznaczoną dla królików na podstawie zmian w nabłonku kanalików nasiennych (narażenie inhalacyjne dwutygodniowe, metoda OECD 412). Po przyjęciu odpowiednich współczynników niepewności zaproponowano przyjęcie stężenia 10 mg/m³ za wartość NDS 1,2-dimetoksyetanu bez ustalenia wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh). Normatyw oznakowano literami „Ft” – substancja działająca toksycznie na płód oraz „SK”– wchłanianie substancji przez skórę może być podobnie istotne, jak przy narażeniu drogą oddechową. Nie ma danych w dostępnym piśmiennictwie umożliwiających ustalenie wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) 1,2-dimetoksyetanu. Należy podkreślić, że kobiety w wieku rozrodczym nie powinny być zatrudniane do prac w narażeniu na 1,2-dimetoksyetan. Przeciwwskazanie to powinno być ujęte w rozporządzeniu ministra zdrowia w sprawie przeprowadzania badań lekarskich pracowników, zakresu profilaktycznej opieki zdrowotnej nad pracownikami oraz orzeczeń lekarskich wydawanych do celów przewidzianych w kodeksie pracy.

1,2-Dimethoxyethane (EGDMA, ethylene glycol dimethyl ether, monoglym) belongs to the group of alkyl ether solvents. Under normal conditions, it is a colorless, volatile liquid with a faint odor of ether and is very soluble in water. Poland, Belgium, the Netherlands and Germany has submitted a proposal to the European Chemical Agency on recognizing 1,2-dimethoxyethane as a substance of very high concern because of its harmful effects on reproduction. 1,2-Dimethoxyethane is produced in Europe in the amount of >1000 t/year. It is a modern and oxygenated solvent commonly used as an ingredient of paints and varnishes, motor fluids and products for cleaning and degreasing. It is also used as a solvent for alkali metals such as lithium, sodium, potassium, palladium and it is also used as a solvent for electrolyte lithium batteries and lithium battery recycling. There are no data on the acute and chronic toxicity of 1,2-dimethoxyethane at humans in the available literature. A report from the US Department of Transportation describes that the inhalation of vapors of 1,2-dimethoxyethane may cause dizziness, breathing difficulties and in the case of ingestion may cause nausea, vomiting, loss of consciousness (concentrations and doses of a compound not specified). On the basis of chemical structure of 1,2-dimethoxyethane and its metabolism it can be assumed that this substance can be harmful to hematopoietic system, but there are no data on the effect in humans. Based on epidemiological studies on overall exposure to glycol alkyl ethers it can be noted that the effects observed in humans after the exposure to ethylene glycol alkyl ethers were related to adverse effects on hematological parameters, fertility and fetal development. 1,2-Dimethoxyethane metabolizes mainly to 2-methoxyethanol, next by the enzymatic oxidation to 2-methoxyacetic acid (MAA). 2-Methoxyethanol is a substance which can cause hemolytic anemia and can be harmful to reproduction and development of human fetuses. The LD50 value after oral administration of 1,2- dimethoxyethane is 2525–4000 mg/kg bw, LC50 value is between 20 mg/l and 63 mg/l, while the LD50 value after dermal administration is in the range of 1000–2000 mg/kg bw. Data on mutagenicity of ether are inconclusive. In Chinese hamster ovary cells in vitro, 1,2-dimethoxyethane induced sister chromatid exchange. No data were found on the carcinogenicity of ether or its metabolite 2-methoxyethanol. On the basis of the analysis of experimental results on laboratory animals it can be concluded that the critical effect of 1,2-dimethoxyethane influences reproduction and development of offsprings. Histopathological changes in seminiferous epithelium and spermatogenesis disorders, aspermia and oligospermia were observed in rats and rabbits exposed by inhalation to 1,2-dimethoxyethane. Exposing female rats, rabbits and mice to 1,2-dimethoxyethane during organogenesis caused a toxic effect on an embryo (mortality), a reduction in body weight in fetuses, a delay in ossification and growth, an increase of malformations and cardiovascular changes. In Poland the MAC value of 1,2-dimethoxyethane is not established. From the European Union countries, Latvia established the OEL at 10 mg/m3. In Canada, the tolerable exposure level is 18 mg/m3. The Ferro Corporation is the largest producer of glycol ethers and it recommends the tolerable occupational exposure to glycol ethers at 18.7 mg/m3 (5 ppm calculated as EGDMA) (TWA) and the short-term value (STEL) of 93.5 mg/m3 (25 ppm as EGDMA). For women in the reproductive age, the Ferro Corporation recommends values for the glycol ethers as TWA - 3.74 mg/m3 (1 ppm as EGDMA) and STEL – 18.7 mg/m3 (5 ppm calculated as EGDMA). The NOAEC value of 187 mg/m3 determined for rabbits on the basis of changes in the epithelium of the seminiferous tubules (2-week inhalation exposure, OECD 412) was used To calculate MAC values. After applying uncertainty factors, the proposed limit value for 1,2-dimethoxyethane is 10 mg/m3. STEL value was not established. The substance was labeled with "Ft" (a substance toxic to a fetus) and "skin" (absorption of substances through the skin can be similarly important as inhalation). It should be emphasized that women in the reproductive age should not be employed at workstations where 1,2-dimethoxyethane is used. This contraindication should be included in the regulation of the minister of health on conducting medical tests of employees, scope of preventive health care for employees and medical certificates issued for purposes provided in the Labour Code.

Słowa kluczowe

1,2-dimetoksyetan monoglim NDS narażenie zawodowe

1,2-dimethoxyethane monoglym MAC occupational exposure

Wydawca

Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

Rocznik

2016

Tom

Nr 3 (89)

Strony

37--66

Opis fizyczny

Bibliogr. 51 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kupczewska-Dobecka M.

dobecka@imp.lodz.pl

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

Bibliografia

1. Annex XV dossier (2012) Identification of EGDME as SVHC. Proposal for identification of a substance as a category 1A or 1B CMR, PBT, vPvB or a substance of an equivalent level of concern. Belgian Competent Authority (Belgian Federal Public Service – FPS, Health, Food Chain Safety and Environment, Risk Management Service). In cooperation with: Polish Competent Authority (Bureau for chemical substances). Public version, Europejska Agencja ds. Chemikaliów (ECHA), Helsinki (dostęp: 13.04.2015) [http://echa.europa.eu/documents/10162/13638/svhc_axvrep_egdme_203- 794-9_en.pdf].
2. Arimoto S., Nakano N., Ohara Y., Tanaka K., Hayatsu H. (1982) A solvent effect on the mutagenicity of tryptophan-pyrolysate mutagens in the Salmonella/mammalian microsome assay. Mutat. Res. 102(2), 105–12.
3. Beaumont J., Swan S., Hammond S., Samuels S., Green R., Hallock M. i in. (1995) Historical cohort investigation of spontaneous abortion in the semiconductor health study. Epidemiologic methods and analyses of risk in fabrication overall and in fabrication work groups. Am. J. Ind. Med. 28, 735–750.
4. Budavari S. (1989) [W:] The Merck Index – Encyclopedia of Chemicals. Drugs and Biologicals [Red.] N.J. Rahway. Merck and Co., Inc. 509.
5. CHRIS, Hazardous Chemical Data (1984-1985) U.S. Coast Guard, Department of Transportation, vol. II. Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office [baza danych na CD].
6. CICAD, Concise International Chemical Assessment Document 41 (2002) Diethylene glycol dimethyl ether. World Health Organization Geneva.
7. Cook R., Bodner K., Kolesar R., Uhlmann C., VanPeenen P., Dickson G. i in. (1982) A cross-sectional study of ethylene glycol monomethyl ether process employees. Arch. Environ. Health. 37(6), 346–351.
8. Cordier S., Bergeret A., Goujard J., Ha M.C., Ayme S., Bianchi F. i in. (1997) Congenital malformations and maternal occupational exposure to glycol ethers. Epidemiology 8(4), 355-363.
9. Correa A., Gray R., Cohen R., Rothman N., Shah F., Seacat H., Corn M. (1996) Ethylene glycol ethers and risks of spontaneous abortion and subfertility. Am. J. Epidemiol. 143(7), 707–717.
10. DuPont Chem (1989) Subchronic inhalation toxicity study with diglyme. Haskell Lab. Report no. 562-88. Du Pont de Nemours and Company [cyt. za: CICAD 2002].
11. DuPont Chem (1992) Initial submission. Letter from dupont chem. to USEPA regarding toxicity studies of 1,2-dimethoxyethane with cover letter dated 10-15-92. EPA/OTS; Doc #88-920009666 NTIS/OTS0571323 [cyt za: EPA 2001].
12.ECETOC (2005) Technical Report. The toxicology of glycol ethers and its relevance to man (Fourth edition) vol. 1. Technical report no 95. Bruksela.
13. ECHA (2012), (dostęp: 13.04.2015) [http://apps. echa.europa.eu/registered/data/dossiers/DISS- 9d8beee2-40bf-6d1f-e044-00144f67d249/ AGGR-297e32b4-1f02-43d4-9454- e9e456496485_DISS-9d8beee2-40bf-6d1f-e044- 00144f67d249.html#GEN_APPL_ SUM_HD].
14. EPA (2001) Dimethoxyethane: CAS number 1 IO- 71-4 U.S. EPA HPV Challenge program submission december 2001. Submitted on behalf of Ferro Corporation Submitted and Prepared by. Toxicology and Regulatory Affairs, Freeburg (dostęp: 15.06.2015) [http://www.epa.gov/HPV/pubs/summaries/ dimetho/c13455.pdf].
15. Eskenazi B., Gold E., Lasley B., Samuels S., Hammond S., Wight S. i in. (1995a) Prospective monitoring of early fetal loss and clinical spontaneous abortion among female semiconductor workers. Am. J. Ind. Med. 28(6), 833–846.
16.Eskenazi B., Gold E., Samuels S., Wight S., Lasley B., Hammond S., O’Neill R.M. (1995b) Schenker M.B. Prospective assessment of fecundability of female semiconductor workers. Am. J. Ind. Med. 28(6), 817–831.
17. Federal Register (2011) Proposed significant new use rule. Environmental Protection Agency. Vol. 76, nr 133, Glymes (dostęp: 13.04.2015) [http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2011-07- 12/html/2011-17084.htm].
18. Filon F., Fiorito A., Adami G., Barbieri P., Coceani N., Bussani R. i in. (1999) Skin absorption In vitro of glycol ethers. Int. Arch. Environ. Health 2, 480– 484.
19. GESTIS, International limit values (2014) (dostęp: 13.04.2015) [http://bgia-online.hvbg.de/ LIMITVALUE/WebForm_ueliste.aspx].
20. Goldberg M.E., Johnson H.E., Pozzani U.C., Smyth H.F. Jr. (1964) Effect of repeated inhalation of vapors of industrial solvents on animal behavior. I. Evaluation of nine solvent vapors on pole-climb performance in rats. Ind. Hyg. J. 25, 369–375.
21. Gray R.H., Correa A., Hakim R., Cohen R., Corn M., Shah F., Rothman N., Hou W., Secat H. (1996) Ethylene glycol ethers and reproductive health in semiconductor workers. Occup. Hyg. 2(1–6), 331– 338.
22. Ha M.C., Cordier S., Dananche B., Bergeret A., Mandereau L., Bruno F. (1996) Congenital malformations and occupational exposure to glycol ethers: a european collaborative case-control study. Occup. Hyg. 2, 417–421.
23. Hammond S.K., Hines C.J., Hallock M.F., Woskie S.R., Abdollahzadeh S., Iden C.R., Anson E., Ramsey F., Schenker M. (1995) Tiered exposure-assessment strategy in the semiconductor health study. Am. J. Ind. Med. 28(6), 661–680.
24. Hardin B.D. (1983) Reproductive toxicity of the glycol ethers. Toxicology 27, 91–102.
25. Hardin B.D., Eisenmann C.J. (1987) Relative potency of four ethylene glycol ethers for induction of paw malformations in the CD-1 mouse. Teratology 35, 321–328.
26. Hays S.M., Elwswick B.A., Blumehthal G.M., Welsch F., Connolly R.B., Gargas M.L. (2000) Development of a physiologically based pharmacokinetix model of 2-methoxyethanol and 2-methoxyacetic acid disposition in the rat. Toxicol. Appl. Pharmacol. 163, 67–74.
27. Johanson G. (1996) An overview of glycol ethers metabolism and toxicokinetics. Occup. Hyg. 2,5–24.
28. Leonhardt D.E., Coleman L.W., Bradshaw W.S.i in. (1991) Perinatal toxicity of ethylene glycol dimethyl ether in rat. Reprod. Toxicol. 5,157-162.
29. Mebus C.A., Clarke D.O., Stedman D.B., Welsch F. (1992) 2-Methoxyethanol metabolism in pregnant CD-1 mice and embryos. Toxicol. Appl. Pharmacol. 112(1),87-94.
30. Nagano K.E., Nakayama E., Oobayashi H., Nishizawa T., Okuda H., Yamazaki K. (1984) Experimental studies on toxicity of ethylene glycol alkyl ethers in Japan. Environ. Health Perspect. 57, 75–84.
31. Pastides H., Calabrese E.J., Hosmer D.W., Harris D.R. Jr. (1988) Spontaneous abortion and general illness symptoms among semiconductor manufacturers. J. Occup. Med. 30, 543–551.
32. Patent (1993) Sposób wytwarzania eterów etylowych glikoli etylenowych. Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej "Blachownia”. PL ICSO Chemical Production sp. z o.o., Kędzierzyn-Koźle. Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej.
33. Pinney S.M., Lemasters G.K. (1996) Spontaneous abortions and stillbirths in semiconductor employeers. Occup. Hyg. 2, 387–401 [cyt za: SCOEL 2006].
34. Plasterer M.R., Bradshaw W.S., Booth G.M., Carter M.W., Schuler R.L., Hardin B.D. (1985) Developmental toxicity of nine selected compounds following prenatal exposure in the mouse: naphthalene, pnitrophenol, sodium selenite, dimethyl phthalate, ethylenethiourea, and four glycol ether derivatives. J. Toxicol. Environ. Health 15,25–38.
35. Price C.J., Kimmel C.A., George J.D., Marr M.C. (1987) The developmental toxicity of diethylene glycol dimethyl ether in mice. Fundamental and Appl. Toxicol. 8, 115–126.
36. Richtwerte für Glykolether und Glykolester in der Innenraumluft. Mitteilung der Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte der Kommission Innenraumlufthygiene und der Obersten Landesgesundheitsbehorden (2013) Bundesgesundheitsbl 56, 286–320. DOI 10.1007/s00103-012- 1597-x.
37. 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 67/548/EWG i 1999/45/WE oraz zmieniającego rozporządzenie (WE) nr 1907/2006. Dz. Urz. UE z dnia 31.12.2008 r. (L 353).
38. SCOEL (2006) Recommendation from the scientific committee on occupational exposure limits for 2-methoxyethanol and 2-methoxyethyl acetate. SCOEL/SUM/120.
39. Screening level hazard characterization for high production volume chemicals sponsored by Ferro Corporation (2007) Revised February 2008. Prepared by high production volume chemicals branch risk assessment division and exposure assessment branch. Exposure and technology divission. Office of Pollution Prevention and toxics Environmental Protection Agency. Washington DC (dostęp: 13.04.2015) [http://www.epa.gov/hpvis/hazchar/ 110714_1,2-Dimethoxyethane_HC_August% 202007.pdf].
40. Shih T.S., Hsieh A.T., Liao G.D., Chen Y.H., Liou S.H. (2008) Haematological and spermatotoxic effects of ethylene glycol monomethyl ether in cooper clad laminate factories. Occup. Environ. Med. 57, 348–352.
41. Shih T.S., Liou S.H., Chen C.Y., Chou J.S. (1999) Correlation between urinary 2-methoxyacetic acid and exposure of 2-methoxyethanol. Occup. Environ. Med. 56, 674–678.
42. Starek A., Szabla J. (2008) Etery glikolu etylenowego – substancje szkodliwe dla zdrowia. Medycyna Pracy 59(2), 179–185.
43. Swan S.H., Forest W. (1996) Reproductive risks of glycol ethers and other agents used in semiconductor manufacturing. Occup. Hyg. 2(1–6), 373–385.
44. Sumner S.C.J., Stedman D.B., Clarke D.O., Welsch F., Fennell T.R. (1992) Characterization of urinary metabolites from [1,2,methoxy-13C]2-methoxyethanol in mice using 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy. Chem. Res. Toxicol. 5, 553–560.
45. Supporting documents for initial risk-based prioritization of high production volume chemicals (2008) U.S. Environmental protection agency 3/18/2008. Supporting documents for risk-based prioritization. Chemical/Category: CAS no. 110-71-4, ethane, 1,2- dimethoxy- (also known as 1,2-dimethoxyethane, or monoglyme), (dostęp: 13.04.2015) [http://www.epa.gov/hpvis/rbp/Monoglyme.11071 4.Web.SupportDocs.31408.pdf][cyt.za: 13.04.2015].
46. Support document for identification of 1, 2-dimethoxyethane (EGDME) as a substance of very high concern because of its cmr properties (2012) Substance name: 1, 2-dimethoxyethane (EGDME). EC number: 203-794-9. CAS number: 110-71-4. ECHA 2012 (dostęp: 13.04.2015) [http://echa.europa.eu/docments/10162/13638/ svhc_supdoc_egdme_en.pdf].
47. Tic W., Hreczuch W. (2008) Przegląd rozpuszczalników koalescencyjnych stosowanych w przemy- śle farb i lakierów na tle uregulowań prawnych dotyczących ograniczenia emisji do otoczenia lotnych związków organicznych (VOC). Przemysł Chemiczny 87(11), 1126–1128.
48. Uemura K. (1980) Fetal cervical vertebrae abnormalities, spinal fusion, & costal fusion deformity rates increased with increasing dosage. Acta Obstet. Gynaecol. JPN 32(1), 113
49. Welch L.S., Cullen M.R. (1988) Effect of exposure to ethylene glycol ethers on shipyard painters: III. Hematologic effects. Am. J. Ind. Med. 14, 527–536.
50. Yokota K., Ikeda N., Johyama Y., Michitsuji H. (2005) Urinary methoxyacetic acid as an indicator of occupational exposure to ethylene glycol dimethyl ether. Int. Arch. Occup. Environ. Health. 78, 650–654. DOI 10.1007/s00420-007-0198-8.
51. Yokota K., Ueno H., Ikeda N., Johyama Y., Michitsuji H., Yamada S. (2007) Correlation between urinary methoxyacetic acid and exposure of ethylene glycol dimethyl ether in a lithium battery plant. Int. Arch. Occup. Environ. Health 81, 123– 126. DOI 10.1007/s00420-007-0198-8.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-f62eb5f1-f89b-426d-8bc1-cea6849add96