Ksylen – mieszanina izomerów

• Autorzy: Ligocka D.

Warianty tytułu

EN

Xylene (all isomers)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nazwa ksylen obejmuje wszystkie izomery ksylenu: orto-, meta- i para-. Produkt techniczny zawiera mieszaninę izomerów ksylenu oraz zwykle również etylobenzen, a jej skład jest zmienny i zależy od sposobu jej otrzymywania. W mieszaninie najwięcej jest m-ksylenu (44 ÷ 70%), natomiast p-ksylen i o-ksylen występują w ilości po około 20%, a etylobenzen stanowi 6 ÷ 10%. Ksylen jest otrzymywany podczas katalitycznej rafinacji ropy naftowej, powstaje też jako produkt uboczny pirolizy cięższych frakcji benzyny. Najwięcej produkowanego ksylenu zużywa się do wzbogacania paliw (zawartość 10 ÷ 22%). Stosowany jest on też jako rozpuszczalnik farb, lakierów, klejów, powłok, żywic alkilowych, środków ochrony roślin (zawartość w preparatach 0,5 ÷ 99%), w syntezie organicznej oraz jako środek czyszczący i odtłuszczający. U ludzi narażanych na ksylen o dużym stężeniu występują głównie objawy działania na ośrodkowy układ nerwowy (zaburzenia równowagi, wydłużenie czasu reakcji prostej i zmniejszenie sprawności manualnych) oraz objawy działania drażniącego na błony śluzowe oczu i dróg oddechowych. Nie ma danych na temat działania przewlekłego ksylenu oraz badań epidemiologicznych ludzi narażonych tylko na ksylen. W warunkach przemysłowych narażenie na ksylen występuje głównie drogą inhalacyjną. Retencja wszystkich izomerów ksylenu jest taka sama i wynosi około 60%, a 95% wchłoniętego ksylenu ulega przemianom metabolicznym, głównie do kwasów metylohipurowych, które są wydalane z moczem. Z powietrzem wydychanym wydala się 5% ksylenu w postaci niezmienionej. Na podstawie wyników badań toksyczności ostrej i przewlekłej ksylenu u zwierząt wykazano względnie małą toksyczność związku, który nie wykazuje działania mutagennego ani rakotwórczego. Za podstawę zaproponowania wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) ksylenu przyjęto wyniki badań u ludzi narażanych na ksylen w warunkach kontrolowanych. U ludzi narażanych na ksylen o stężeniu 435 mg/m3 obserwowano zmiany w funkcjach ośrodkowego układu nerwowego mierzone zaburzeniem czasu reakcji prostej i czasu reakcji z wyborem (LOAEL). Do obliczenia wartości NDS zastosowano współczynnik związany z różnicą wrażliwości osobniczej oraz współczynnik wynikający z zastosowania wartości LOAEL zamiast wartości NOAEL. Proponuje się przyjęcie stężenia 100 mg/m3 ksylenu za jego wartość NDS, co powinno zabezpieczyć pracowników przed możliwością wystąpienia szkodliwych skutków działania związku na ośrodkowy układ nerwowy. Proponuje się także oznakowanie substancji literami „Sk” ze względu na możliwość jej wchłaniania przez skórę oraz literą „I” ze względu na działanie drażniące ksylenu. Nie ustala się wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) ksylenu ze względu na to, że skutki jego działania drażniącego występują po narażeniu na związek o znacznie większych stężeniach niż wynika to z wyliczeń, w których uwzględniono wartości RD50. Proponuje się przyjąć wartość dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) równą 1,4 g kwasów metylohipurowych/g kreatyniny lub litr moczu o średniej gęstości 1,024.

EN

Xylene occurs in three isomeric forms: ortho, meta, and para. Commercial xylene is a mixture of the three isomers with m-xylene usually the principal component. There is no difference in the toxicity of the individual isomers. Liquid xylene is absorbed through intact human skin. However inhalation is the main way of occupational exposure to xylene. The available data do not provide evidence for the carcinogenicity of xylenes in humans. In experiment on mice RD50 for xylenes was about 10 000 mg/m3. In human volunteers exposed 4 h to 435 mg/m3 xylene impairment of performance on tests of memory and reaction time was observed (LOAEL). According to the above, the MAC-STEL of 100 mg/m3 and the skin (Sk) and irritation (I) notation is recommended. The measurement of total methylhippuric acids in urine collected at the end of shift is recommended. The BEI value is 1.4 g/g creatinine or 1 l of urine of density 1.024g/cm3.

Słowa kluczowe

PL

ksylen; działanie toksyczne; narażenie zawodowe

EN

xylene; toxicity

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2007
• Tom: Nr 4 (54)
• Strony: 139--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 53 poz., tab.

Twórcy

autor

Ligocka D.

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

Bibliografia

• 1.Andersson K. i in. (1981) Production of discrete changes In dopamine and noradrenaline levels and turnover In various part sof the rat brain following exposure to xylene, ortho-, meta-, and para-xylene, and ethylbenzene. Toxicol. Apel. Pharmacol. 60, 535-548.
• 2.ACGIH (2004) Documentation of the threshold limit values for chemical substances and biological exposure indices. Xylenes. Cincinnati.
• 3.Åstrand I., Engström J., Övrum P. (1978) Exposure to xylene and ethylbenzene. I. Uptake, distribution and elimination In man. Scand. J. Work Environ. Heath. 4, 185-194.
• 4.ATSDR (1995) Toxicological prifile for xylenes. U.S. Departament of Heath & Human Services. Atlanta, ATSDR, contract 205-88-0608.
• 5.Biuletyn Międzyresortowej Komisji do spraw Aktualizacji Wykazu Najwyższych Dopuszczalnych Stężeń i Natężeń Czynników Szkodliwych dla Zdrowia w Środowisku Pracy (1991) 7, 109-137.
• 6.Carpenter C.P. i in. (1975) Petroleum hydrocarbon toxicity studies. V. Animal and human response to vapors of mixed xylene. Toxicol. Appl. Pharmacol. 33, 543-58.
• 7.David A. i in. (1979) Influence of phenobarbital on xylene metabolism in man and rats. Int. Arch. Occup. Environ. 44, 117-125.
• 8.Divincenzo G.D., Krasavege W.J. (1974) Serum ornithine carbamyl transferase as liver response test for exposure to organic solvents. Am. Ind. Hyg. Assoc. J 1, 21-29.
• 9.Dudek B. i in. (1990) Neurobehavioral effects of experimental exposure to toluene, xylene and their mixture. Polish. J. Occup. Med. 3, 109-116.
• 10.EHC 190 (1977) Environmental Health Criteria Xylenes 190. Genewa, WHO.
• 11.Engström K. i in. (1977) Percutaneous absorption of m-xylene in man. Int. Arch. Occup. Environ. Health 39, 3, 181-198.
• 12.EPA (1985) Drinking water criteria dokument for xylenes. Cincinnati, OH. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Heath and Environmental Assessement, Environmental Criteria and Assessement Office for the Office of Drinking Water, Washington, DC. EPA-600/X-84-185 PB86- 117942.
• 13.Fabre R. i in. (1960) Toxicological research on substitute solvents for benzene. IV. Study of xylenes. Arch. Mal. Prof. 21, 301-313.
• 14.Fiserova-Bergerova V., Pierce T.I., Droz P.O. (1990) Dermal absorption potential of industrial chemicals: criteria for skin notation. Am. J. Ind. Med. 17, 617-635.
• 15.Gamberale F., Annwall G., Hultengren M. (1978) Exposure to xylene and ethylbenzene. III. Effects on central nervous functions. Scand. J. Work. Environ. Health 4, 204-211.
• 16.Gralewicz S., Wiaderna D., Tomas T. (1995) Development of spontaneous, age-related nonconvulsive seizure electrocortical activity and radial-maze learning after exposure to m-xylene in rats. Int. J. Occup. Med. Environ. Health 8, 347-360.
• 17.Gralewicz S., Wiaderna D. (2001) Behavioral effects following subacute inhalation exposure to mxylene or trimethylbenzene in the rat. A comparative study. Neuro. Toxicology 22, 79-89.
• 18.Honma T. i in. (1983) Significant changes in the amounts of neurotransmitter and related substances in rat brain induced by subacute exposure to low levels of toluene and xylene. Ind. Health. 21, 3, 143- 151.
• 19.HSDB (2003) [baza komputerowa].
• 20.IARC (1989) IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Some organic solvents, resin monomers, and related compounds, pigments and occupational exposures in paint manufacturing and painting. Vol. 47: Lyon, France, WHO, International Agency for Research on Cancer 219, 250-278.
• 21.Jenkins L. J. Jr. i in. (1970) Long-term inhalation screening studies of benzene, toluene, o-xylene, and cumene on experimental animals. Toxicol. Appl. Pharmacol. 16, 818-823.
• 22.Kashin L.M. i in. (1968) Changes in the animal organism under the effect of chronic action of small concentrations of xylol. Vrach. Delo 8, 109-112 [za Biuletyn… 1991].
• 23.Korsak Z. i in. (1988) Toxic effects of combined exposure to toluene and xylene in animals. I. Acute inhalation study. Polish. J. Occup. Med. 1, 45-50.
• 24.Korsak Z. i in. (1990) Toxic effects of acute exposure to particular xylene isomers in animals. Polish. J. Occup. Med. Vol. 3, 2, 221-226.
• 25.Korsak Z., Sokal J.A., Górny R. (1992) Toxic effects of combined exposure to toluene and m-xylene in animals. III. Subchronic inhalation study. Polish. J. Occup. Med. Environ. Health 5, 27-33.
• 26.Korsak Z., Wiśniewska-Knypl J., Świercz R. (1994) Toxic effects of subchronic combined exposure to n-butyl alcohol and m-xylene in rats. Int. J. Occup. Med. Environ. Health 7, 155-166.
• 27.Maltoni C. i in. (1985) Experimental studies on benzene carcinogenicity at the Bologna Institute of Oncology: current results and ongoing research. Am. J. Ind. Med. 7, 415-446.
• 28.Morvai V. i in. (1976) ECG changes in benzene, toluene and xylene poisoned rats. Acta Med. Acad. Sci. Hung. 33, 275-286 [za Biuletyn… 1991].
• 29.Muller J., Greff G. (1984) Relation between the toxicity of molecules of industrial value and their physico-chemical properties: test of upper airway irritation applied to 4 chemical groups. Food Chem. Toxicol. 22, 8, 661-664.
• 30.NTP, National Toxicology Program (1986) NTP technical report on the toxicology and carcinogenesis of xylenes (mixed), (60% m-xylene, 13.6% p-xylene, 17.0% ethylbenzene, and 9.1% o-xylene) in F344/N rats and B6C3F1 mice (gavage studies). Research Triangle Park, NC. NTP TR 327, NIH Publ. no. 86-2583.
• 31.Ogata M., Fujii T. (1979) Urinary excretion of hippuric acid and m-methylhippuric acid after administration of toluene and m-xylene mixture to rats. Int. Arch. of Occup. Environ. Health 43, 45-51.
• 32.Riihimaki V. i in. (1979) Kinetics of m-xylene in man: general features of absorption, distribution, biotransformation and excretion in repetitive inhalation exposure. Scand. J. Work Environ. Heath 5, 217-231.
• 33.Riihimaki V. (1979) Percutaneous absorption of of m-xylene from a mixture of m-xylene and isobuthyl alcohol in man Scand. J. Work Environ. Health. 5, 143-150.
• 34.Rydzyński K. i in. (1992) The toxic effects of combined exposure to toluene and m-xylene in animals. IV. Liver ultrastructure after subchronic inhalatory exposure. Pol. J. Occup. Med. Environ. Health 5, 35-42.
• 35.Savolainen K., Linnavuo M. (1979) Effects of m-xylene on human equilibrium measured with a quantitative method. Acta Pharmacol. Toxicol. 44, 315-318.
• 36.Savolainen H., Seppalainen A.M. (1979) Biochemical and physiological effects of organic solvents on rat axon membranes isolated by a new technique. Neurotoxicology 1, 467-477.
• 37.Savolainen K., Pfaffli P. (1980) Effects of short-term m-xylene exposure and physical excercise on the central nervous system. Int. Arch. Occup. Environ. Health 45, 105-121
• 38.Savolainen K. i in. (1981) Short term exposure of human subjects to m-xylene and 1,1,1-trichloro ethane. Int. Arch. Occup. Environ. Health 49, 89-98
• 39.Savolainen K. i in. (1982) Biphasic effects of inhaled solvents on human equilibrium. Acta Pharmacol. Toxicol. (Copenh). 51, 3, 237-242-
• 40.Savolainen K. i in. (1984) Immediate effects of m-xylene on the human central nervous system. Arch. Toxicol. Suppl. 7, 412-417.
• 41.Seppäläinen A.M. i in. (1983) Visual evoked potentials in short-term exposure of human subjects to mxylene and1,1,1-trichloroethane. App.l Behav. Pharmacol. Toxicol. 1983, 349-352.
• 42.Seppäläinen A.M. i in. (1991) Electroencephalographic findings during experimental human exposure to m-xylene. Arch. Environ. Health 46, 16-24.
• 43.Seidenberg J.M. i in. (1986) Validation of an in vivo developmental toxicity screen in the mouse. Teratog. Carcinog. Mutagen. 6, 5, 361-374.
• 44.Tardif R. i in. (1995) Physiologically-based pharmacokinetic modeling of a mixture of toluene and xylene in humans. Risk. Anal. 15, 335-342.
• 45.Tátrai E., Ungváry G. (1980) Changes induced by o-xylene inhalation in the rat liver. Acta Med. Acad. Sci. Hung. 37, 211-216.
• 46.Tátrai E. i in. (1981) The effect of long-term inhalation of o-xylene on the liver. Ind. Environ Xenobiotics Proc. Int. Conf. 293-300.
• 47.Triebig G. (1989) Occupational neurotoxicology of organic solvents and solvent mixtures. Neurotoxicol. Teratol. 11, 6, 575-8.
• 48.U.S. EPA. Environmental Protection Agency (2002) Toxicological review of xylenes (CAS 1330-20-7). Washington, National Center for Environmental Assessment, DC. [http://www.epa.gov/iris]. Uchida Y. i in. (1993) Symptoms and signs in workers exposed predominantly to xylene. Int. Arch. Occup. Environ. Health 64, 597-605.
• 49.Ungváry G. (1990) The effect of xylene exposure on the liver. Acta Morphol. Hung. 38, 245-258.
• 50.Ungváry G., Tátrai E. (1985) On the embryotoxic effects of benzene and its alkyl derivatives in mice, rats and rabbits. Arch. Toxicol. suppl. 8, 425-430.
• 51.Ungváry G. i in. (1980) Studies on the embryotoxic effects of ortho-, meta- and para-xylene. Toxicology 18, 61-74.
• 52.Vaidyanathan A., For J.W.D, Schatz R.A. (2003) Inhibition of rat respiratory-tract cytochrome P-450 isozymes following inhalation of m-xylene: possible role of metabolites. J. Toxicol. Environ. Health A. 66, 1133-1143.
• 53.Wolfe G.W. (1988) Subchronic toxicity study in rats with p-xylene. Report by Hazleton Laboratories America, Inc. Sponsored by Dynamac Corporation. Rockville MD. Project no. 2399-110.