medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2019-98-1-55-60medlit-253Research ArticleГИГИЕНА ТРУДАOCCUPATIONAL HYGIENEОценка содержания метаболита хлорорганических поллютантов в моче работников производства поливинилхлоридаAssessment of the metabolite of chlororganic pollutants content in urine of workers of polyvinychloride productionhttps://orcid.org/0000-0002-9961-6408ЖурбаОльга МихайловнаZhurbaOlga M.

Канд. биол. наук, зав. лаб. аналитической экотоксикологии и биомониторинга, ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований», 665827, Ангарск.

e-mail: zhurba99@gmail.com

PhD, head of laboratory of analytical ecotoxicology and biomonitoring of the East-Siberian Institution of Medical and Ecological Research, Angarsk, 665827, Russian Federation.

e-mail: zhurba99@gmail.com

zhurba99@gmail.comФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»East-Siberian Institute of Medical and Ecological Research2019141020209815560Copyright © Журба О.М., 20202020Журба О.М.Zhurba O.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/253Введение

Введение. Контроль и изучение изменения состава биомедицинских проб под влиянием токсикантов позволяет осуществить раннюю диагностику, выявить профессионально-обусловленные заболевания. Винилхлорид (ВХ), широко используемое в химический индустрии соединение, производство которого во всём мире непрерывно растёт, как и количество задействованных в нём работников. Тиодиуксусная кислота (ТДУК) является основным метаболитом винилхлорида, и её экскреция с мочой ассоциируется с уровнем его воздействия.

Материал и методы

Материал и методы. Исследование проводилось в связанной выборке у 19 работников в динамике двухдневных 12-часовых рабочих смен после трёхдневных выходных. Для 10 работников из данной группы проводилось более углублённое исследование динамики экскреции ТДУК до и после смены: три 12-часовых рабочих смены. Анализ ТДУК в моче осуществлялся методом хромато-масс-спектрометрии. Для поиска оптимальных параметров температуры, времени реакции, типа катализатора проводили математическое планирование 3-факторного эксперимента. Идентификацию производного ТДУК на масс-хроматограммах проводили по абсолютному времени удерживания (10,36 мин) и соотношению интенсивностей пиков регистрируемых ионов (146, 178).

Результаты

Результаты. Исследования показали, что средние уровни содержания ТДУК в моче у профессиональных групп работников (аппаратчики, чистильщики) перед началом следующей смены (через 12 ч после окончания предыдущей смены) были достоверно выше, чем в конце предшествующей смены в 1,99 раза для аппаратчиков (р = 0,004) и 2,61 раза для чистильщиков (р = 0,002). Далее отмечалось достоверное снижение среднего уровня ТДУК в моче относительно начала смены: в 1,72 раза для аппаратчиков (р = 0,006) и 1,62 раза для чистильщиков (р = 0,003). 

Заключение

Заключение. Данный аналит может рассматриваться как информативный показатель присутствия производственного воздействия ВХ с точки зрения доказательной медицины, дополнительным подтверждением необходимости исследований маркеров у лиц, контактирующих с данным токсикантом.

Introduction

Introduction. The control and study of changes in the composition of biomedical samples under the influence of toxicants makes it possible to carry out early diagnostics, to reveal occupationally caused diseases. Vinyl chloride (VC) is a compound widely used in the chemical industry, the production of which is continuously growing all over the world, as well as the number of workers employed in it. Thiodiacetic acid (TDAA) is the main metabolite of vinyl chloride and its urinary excretion is associated with its level of exposure.

Material and methods

Material and methods. The study was conducted in a linked sample of 19 workers in the dynamics of two-day 12-hour shifts after a three-day weekend. For 10 workers from this group, a more in-depth study of the dynamics of TDАА excretion before and after the shift was carried out: three 12-hour shifts. The analysis of TDAA in urine was carried out by chromatography-mass spectrometry using an Agilent 7890A gas chromatograph with an Agilent 5975C mass-selective detector. To find the optimal parameters for temperature, reaction time, catalyst type, mathematical planning of the 3-factor experiment was carried out. The identification of the TDAА derivative on mass chromatograms was carried out by the absolute retention time (10.36 min) and the intensity ratio of the peaks of the detected ions (146, 178).

Results

Results. Studies have shown average levels of TDAA in the urine of professional groups of workers (apparatchiks, cleaners) to be significantly higher before the next shift (12 hours after the end of the previous shift) than at the end of the previous shift and 1.99 times for operators (p = 0.004) and 2.61 times for cleaners (p = 0.002). Further, there was a significant decrease in the average level of TDAA in the urine relative to the beginning of the shift: 1.72 times for operators (p = 0.006) and 1.62 times for cleaners (p = 0.003).

Conclusion

Conclusion. This analyte can be considered as an informative indicator of the presence of the production effect of VC from the point of view of evidence-based medicine, further confirmation of the need for studies of markers in persons in contact with this toxicant.

винилхлоридпроизводство поливинилхлоридаметаболиты винилхлоридагазовая хроматографиябиологические средыпланирование экспериментаvinyl chlorideproduction of polyvinyl chloridemetabolites of vinyl chloridegas chromatographybiological mediaexperimental planningReferencesБудников Г.К. Химический анализ в медицинской диагностике. Развитие в России 1991-2010 гг. Журнал аналитической химии. 2011; 11: 1228-35.Budnikov H.C. Chemical analysis in medicinal diagnostics: evolution in Russia in 1991-2010. Zhurnal analiticheskoy khimii. 2011; 11: 1228–35. (in Russian)Тараненко Н.А., Мещакова Н.М., Журба О.М., Тележкин В.В. Загрязнение воздушной среды хлорорганическими углеводородами в производствах поливинилхлорида и эпихлоргидрина. Гигиена и санитария. 2014; 4: 47-51.Taranenko N.A, Meshakova N.M., Zhurba O.M., Telezhkin V.V. On the problem of the study of the chemical air pollution with chlororganic hydrocarbons at productions of polyvinyl chloride and epichlorohydrin. Gigiena i sanitariya. 2014; 4: 47–51. (in Russian)Мещакова Н.М., Лемешевская Е.П., Шаяхметов С.Ф., Журба О.М. Гигиенический мониторинг основных неблагоприятных факторов в производстве винилхлорида и поливинилхлорида в Восточной Сибири. Медицина труда и промышленная экология. 2017; 10: 42-7.Meshchakova N.M., Lemeshevskaya E.P., Shayakhmetov S.F., Zhurba O.M. Hygienic monitoring of the main unfavorable factors in the production of vinylchloride and polyvinylchloride in Eastern Siberia. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2017; 10: 42–7. (in Russian)Лемешевская Е.П., Жукова Е.В. Вопросы гигиены труда в крупнотоннажном производстве поливинилхлорида. Медицина труда и промышленная экология. 1995; 6: 17-20.Lemeshevskaya E.P., Zhukova E.V. Occupational hygiene in major production of polyvinyl chloride. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 1995; 6: 17–20. (in Russian)Кудаева И.В., Бударина Л.А., Маснавиева Л.Б. Закономерности нарушений биохимических процессов при воздействии нейротоксичных веществ различной природы. Медицина труда и промышленная экология. 2008; 8: 7-11.Kudayeva I.V., Boudarina L.A., Masnaviyeva L.B. Patterns of biochemical disorders under exposure to neurotoxic chemicals varying in nature. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2008; 8: 7-11. (in Russian)Катаманова Е.В., Дьякович М.П., Кудаева И.В., Шевченко О.И., Ещина И.М., Рукавишников В.С. и др. Клинические и нейрофизиологические особенности нарушений здоровья работников в зависимости от экспозиционной нагрузки винилхлоридом. Гигиена и санитария. 2016; 12: 1167-71.Katamanova E.V., Dyakovich M.P., Kudaeva I.V., Shevchenko O.I., Eshchina I.M., Rukavishnikov V.S. et al. Clinical and neurophysiological peculiarities of health disorders in workers in dependence on the vinyl chloride exposure load. Gigiena i sanitariya. 2016; 12: 1167–71. (in Russian)Зибарев Е.В., Эллингсен Д.Г., Томассен И., Чащин В.П., Чащин М.В., Кузьмин А.В. Биологический мониторинг как способ управления профессиональными рисками. Уральский медицинский журнал. 2011; 9: 16-8.Zibarev E.V., Ellingsen D.G., Thomassen Y., Chashchin V.P., Chashchin M.V., Kuzmin A.V. Biological monitoring as method occupational risk assessment. Ural’skiy meditsinskiy zhurnal. 2011; 9: 16–8. (in Russian)Малышева А.Г., Рахманин Ю.А. Физико-химические исследования и методы контроля веществ в гигиене окружающей среды. СПб: Профессионал; 2014.Malysheva A.G., Rakhmanin Yu.A. Physical and chemical research and control methods of substances in environmental health. [Fiziko-khimicheskie issledovaniya i metody kontrolya veshchestv v gigiene okruzhayushchey sredy]. St. Petersburg: Professional, 2012. 720 p. (in Russian)Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И. Окружающая среда и здоровье: приоритеты профилактической медицины. Гигиена и санитария. 2014; 5: 5-10.Rakhmanin Yu.A., Mikhaylova R.I. Environment and Health: Priorities for Preventive Medicine. Gigiena i sanitariya. 2014; 5: 5–10. (in Russian)Green T., Hathway D.E. The chemistry and biogenesis of the S-containing metabolites of vinyl chloride in rats. Chem Biol. Interact. 1977; 17: 137-43.Green T., Hathway D.E. The chemistry and biogenesis of the S-containing metabolites of vinyl chloride in rats. Chem Biol. Interact. 1977; 17: 137–43.Vermeulen N.P.E., de Jong J., van Bergen E.J.C., van Welie R.T.H. N-acetyl-S-(2-hydroxyethyl)-L-cysteine as a potential tool in biological monitoring studies? A critical evaluation of possibilities and limitations. Arch. Toxicol. 1989; 63: 173-84.Vermeulen N.P.E., de Jong J., van Bergen E.J.C., van Welie R.T.H. N-acetyl-S-(2-hydroxyethyl)-L-cysteine as a potential tool in biological monitoring studies? A critical evaluation of possibilities and limitations. Arch. Toxicol. 1989; 63: 173–84.Розенцвейг И.Б., Кондрашов Е.В., Серых В.Ю., Журба О.М., Алексеенко А.Н. Синтез 2-(гидроксиэтил)меркаптуровой кислоты из N-ацетилцистеина и 2-бромэтанола. Журнал органической химии. 2016; 5: 763-64Rozentsveig I.B., Kondrashov E.V., Serykh V.Yu., Zhurba O.M., Alekseenko A.N. Synthesis of 2-(hydroxyethyl)mercapturic acid from p-acetylcysteine and 2-bromoethanol. Zhurnal organicheskoy khimii. 2016; 5: 763–64. (in Russian)Fazeul H. Molecular modeling analysis of the metabolism of vinyl chloride. J. of Pharmacology and Toxicology. 2006; 4(1): 299-316.Fazeul H. Molecular modeling analysis of the metabolism of vinyl chloride. J. of Pharmacology and Toxicology. 2006; 4(1): 299–316.The Environmental health criteria 215. Vinyl Chloride. Geneva: International Programme on Chemical Safety; 1999.The Environmental health criteria 215. Vinyl Chloride. Geneva: International Programme on Chemical Safety; 1999.Muller G., Norpoth K., Wickramasindhe R.H. An analytical method using GC-MS for the quantitative determination of urinary thiodiglycolic acid. Int. Occup. Environ. Health. 1979; 44: 185-91.Muller G., Norpoth K., Wickramasindhe R.H. An analytical method using GC-MS for the quantitative determination of urinary thiodiglycolic acid. Int. Occup. Environ. Health. 1979; 44: 185–91.Шаяхметов С.Ф., Журба О.М., Алексеенко А.Н., Меринов А.В., Дорогова В.Б. Биологический мониторинг хлорорганических углеводородов в производстве винилхлорида и поливинилхлорида. Медицина труда и промышленная экология. 2017; 1: 39-42.Shayakhmetov S.F., Zhurba O.M., Alekseenko A.N., Merinov A.V., Dorogova V.B. Biologic monitoring of chlorine organic hydrocarbons in vinyl chloride and polyvinyl chloride production. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2017; 1: 39–42. (in Russian)Смагунова А.Н., Пашкова Г.Н., Белых Л.И. Математическое планирование эксперимента в методических исследованиях аналитической химии: учебное пособие. Иркутск: Изд-во ИГУ; 2015.Smagunova A.N., Pashkova G.N., Belykh L.I. Mathematical planning of the experiment in methodical research of analytical chemistry: tutorial. [Matematicheskoe planirovanie eksperimenta v metodicheskikh issledovaniyakh analiticheskoy khimii: uchebnoe posobie]. Irkutsk: Izd–vo IGU; 2015. (in Russian)Вершинин В.И., Перцев Н.В. Планирование и математическая обработка результатов химического эксперимента. Омск: Изд-во ОмГУ; 2005.Vershinin V.I., Pertsev N.V. Planning and mathematical processing of the results of a chemical experiment. [Planirovanie i matematicheskaya obrabotka rezul’tatov khimicheskogo eksperimenta]. Omsk: Izd-vo OmGU; 2005. (in Russian)Cheng T-J., Huang Y-F., Ma Y-C. Urinary thiodiglycolic acid levels for vinyl chloride monomer exposed polyvinyl chloride workers. J. Occup. Environ. Med. 2001; 43(11): 934-38Cheng T-J., Huang Y-F., Ma Y-C. Urinary thiodiglycolic acid levels for vinyl chloride monomer exposed polyvinyl chloride workers. J. Occup. Environ. Med. 2001; 43(11): 934–38.Гигиенические критерии состояния окружающей среды 62. 1,2-Дихлорэтан. Женева: Международная программа по химической безопасности; 1990.Hygienic criteria for environmental 62. 1,2-dichloroethane. [Gigienicheskie kriterii sostoyaniya okruzhayushchey sredy 62. 1,2-Dikhloretan]. Geneva: Mezhdunarodnaya programma po khimicheskoy bezopasnosti; 1990. (in Russian)Измеров Н.Ф., ред. Винилхлорид. Серия «Научные обзоры советской литературы по токсичности и опасности химических веществ». М: Центр международных проектов ГКНТ; 1983.Izmerov N.F., ed. Vinyl chloride. A series of “Scientific reviews of Soviet literature on the toxicity and hazards of chemicals”. [Vinilkhlorid. Seriya «Nauchnye obzory sovetskoy literatury po toksichnosti i opasnosti khimicheskikh veshchestv»]. Moscow: Tsentr mezhdunarodnykh proektov GKNT, 1983. (in Russian)Withey J.R. Pharmacodynamics and uptake of vinyl chloride monomer administered by various routes to rats. J. Toxicol Environ Health. 1976; 1: 381-94Withey J.R. Pharmacodynamics and uptake of vinyl chloride monomer administered by various routes to rats. J. Toxicol Environ Health. 1976; 1: 381–94.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.