Идентификация и характеристика содержания метаболита полициклических ароматических углеводородов 1-гидроксипирена в моче как маркера экспозиции работников электролизных цехов алюминиевого производства

Автор: Шаяхметов Салим Файзыевич, Алексеенко Антон Николаевич, Меринов Алексей Владимирович, Журба Ольга Михайловна

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Статья в выпуске: 3 (39), 2022 года.

Бесплатный доступ

Потенциальное воздействие высокотоксичных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на здоровье работников алюминиевого производства обусловливает необходимость определения биомаркеров экспозиции токсикантов и оценки риска нарушений здоровья. Осуществлены идентификация и оценка уровней содержания биомаркера экспозиции ПАУ 1-гидрокипирена (1-ОНРyr) в моче у работников электролизных цехов при традиционной и модернизированной технологиях производства алюминия. Выполнены сравнительные исследования содержания маркерного метаболита 1-ОНРyr в моче у 142 работников основных профессий электролизных цехов с разной технологией получения алюминия и 14 человек, входящих в контрольную группу, с помощью авторского высокочувствительного хромато-масс-спектрометрического метода определения 1-OHPyr в моче с нижним пределом измерения 0,1 мкг/л и суммарной погрешностью, не превышающей 15 %. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о высоких уровнях содержания 1-ОНРyr в моче у работников электролизных цехов, превышающих в 2-30 раз допустимое значение биологического индекса воздействия (BEI), которые ассоциированы с уровнями экспозиции компонентов ПАУ, применяемой технологией производства алюминия и профессией работника. Наивысшие внутренние нагрузки ПАУ по содержанию 1-ОНРyr в моче и связанный с ними риск для здоровья установлены у анодчиков и машинистов кранов в цехах с традиционной технологией самообжигающихся анодов, самые низкие - у операторов электролизников и анодчиков цехов с модернизированной технологией предварительно обожженных анодов. Примечателен факт обнаружения повышенного в 2,7-4,7 раза BEI уровня содержания 1-ОНРyr в моче у машинистов (операторов) электромостовых кранов, находящихся в верхней зоне электролизных корпусов. Полученные результаты позволяют рекомендовать выполнение биомониторинговых исследований 1-OHPyr в моче работников электролизных цехов алюминиевых заводов при проведении углубленных медицинских осмотров для разработки мер первичной и вторичной профилактики профессиональных и производственно обусловленных заболеваний.

Еще

Производство алюминия, полициклические ароматические углеводороды, биомаркер экспозиции, 1-гидроксипирен, работники, газовая хромато-масс-спектрометрия, биологический мониторинг, биосреды

Короткий адрес: https://sciup.org/142236530

IDR: 142236530 | DOI: 10.21668/health.risk/2022.3.08

Список литературы Идентификация и характеристика содержания метаболита полициклических ароматических углеводородов 1-гидроксипирена в моче как маркера экспозиции работников электролизных цехов алюминиевого производства

IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Some non-heterocyclic polycyclic aromatic hydrocarbons and some related exposures // IARC Monogr. Eval. Carcinog. Risks Hum. - Lyon, 2010. - Vol. 92. -853 p.
Ifegwu O.C., Anyakora C. Polycyclic aromatic hydrocarbons: Part I. Exposure // Advances in Clinical Chemistry. -2015. - Vol. 72. - P. 277-304. DOI: 10.1016/bs.acc.2015.08.001
Exposure to atmospheric particulate matter-bound polycyclic aromatic hydrocarbons and their health effects: a review / L. Yang, H. Zhang, X. Zhang, W. Xing, Y. Wang, P. Bai, L. Zhang, K. Hayakawa [et al.] // Int. J. Environ. Res. Public Health. -2021. - Vol. 18, № 4. - P. 2177. DOI: 10.3390/ijerph18042177
Abdel-Shafy H.I., Mansour M.S.M. A review on polycyclic aromatic hydrocarbons: Source, environmental impact, effect on human health and remediation // Egyptian journal of petroleum. - 2016. - Vol. 25, № 1. - P. 107-123. DOI: 10.1016/j.ejpe.2015.03.011
Плотникова О.А., Мельников Г.В., Тихомирова Е.И. Полициклические ароматические углеводороды: характеристики, источники, нормирование, спектроскопические методы определения (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. - 2021. - № 4. - С. 12-19. DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-012-019
Таранина О.А., Буркат В.С. Методы контроля выбросов смолистых веществ (возгонов каменноугольного пека) в атмосферу в рамках производственного экологического контроля на алюминиевых заводах Российской Федерации // Экологические системы и приборы. - 2017. - № 6. - С. 3-7.
Kurteeva L.I., Morozov S.V., Anshits A.G. The sources of carcinogenic PAH emission in aluminium production using Soderberg cells // Advances in the Geological Storage of Carbon Dioxide. Nato Science Series: IV: Earth and Environmental Sciences. - 2006. - Vol. 65. - Р. 57-65. DOI: 10.1007/1-4020-4471-2_06
Медицина труда при электролитическом получении алюминия / под ред. О.Ф. Рослого, Е.И. Лихачевой. -Екатеринбург: Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпред-приятий, 2011. - 160 c.
Научные принципы применения биомаркеров в медико-экологических исследованиях (обзор литературы) / Н.В. Зайцева, М.А. Землянова, В.П. Чащин, А.Б. Гудков // Экология человека. - 2019. - № 9. - C. 4-14. DOI: 10.33396/1728-0869-2019-9-4-14
Шилов В.В., Маркова О.Л., Кузнецов А.В. Биомониторинг воздействия вредных химических веществ на основе современных биомаркеров. Обзор литературы // Гигиена и санитария. - 2019. - Т. 98, № 6. - С. 591-596. DOI: 10.18821/0016-9900-2019-98-6-591-596
The relationship between polycyclic aromatic hydrocarbons in air and in urine of workers in a Soderberg potroom / E.T. Ny, D. Heederik, H. Kromhout, F. Jongeneelen // Am. Ind. Hyg. Assoc. J. - 1993. - Vol. 54, № 6. - P. 277-284. DOI: 10.1080/15298669391354685
Jongeneelen F.J. Benchmark guideline for urinary 1-hydroxypyrene as biomarker of occupational exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons // The Annals of Occupational Hygiene. - 2001. - Vol. 45, № 1. - P. 3-13. DOI: 10.1093/annhyg/45.1.3
Dietary and inhalation exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons and urinary excretion of monohydroxy metabolites - A controlled case study in Beijing, China / Y. Zhang, J. Ding, G. Shen, J. Zhong, C. Wang, S. Wei, C. Chen, Y. Chen [et al.] // Environ. Pollut. - 2014. - Vol. 184. - P. 515-522. DOI: 10.1016/j.envpol.2013.10.005
Urinary 1-hydroxypyrene as a comprehensive carcinogenic biomarker of exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons: a cross-sectional study of coke oven workers in China / Y. Yamano, K. Hara, M. Ichiba, T. Hanaoka, G. Pan, T. Nakadate // Int. Arch. Occup. Environ. Health. - 2014. - Vol. 87, № 7. - P. 705-713. DOI: 10.1007/s00420-013-0913-6
Internal exposure to carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons and DNA damage: A null result in brief / H.U. Käfferlein, B. Marczynski, P. Simon, J. Angerer, H.-P. Rihs, M. Wilhelm, K. Straif, B. Pesch, T. Brüning // Arch. Toxicol. - 2021. - Vol. 86, № 8. - P. 1317-1321. DOI: 10.1007/s00204-012-0882-7
Levin J.O., Rhén M., Sikström E. Occupational PAH exposure: urinary 1-hydroxypyrene levels of coke oven workers, aluminium smelter pot-room workers, road pavers, and occupationally non-exposed persons in Sweden // Science of the Total Environment. - 1995. - Vol. 163, № 1-3. - P. 169-177. DOI: 10.1016/0048-9697(95)04488-M
Relevance of urinary 3-hydroxybenzo(a)pyrene and 1-hydroxypyrene to assess exposure to carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon mixtures in metallurgy workers / D. Barbeau, R. Persoons, M. Marques, C. Hervé, G. Laffitte-Rigaud, A. Maitre // Ann. Occup. Hyg. - 2014. - Vol. 58, № 5. - P. 579-590. DOI: 10.1093/annhyg/meu004
Campo L., Rossella F., Fustinoni S. Development of a gas chromatography/mass spectrometry method to quantify several urinary monohydroxy metabolites of polycyclic aromatic hydrocarbons in occupationally exposed subjects // Journal of chromatography B. - 2008. - Vol. 875, № 2. - P. 531-540. DOI: 10.1016/jjchromb.2008.10.017
Shin H.-S., Lim H.-H. Simultaneous determination of 2-naphthol and 1-hydroxy pyrene in urine by gas chromatography-mass spectrometry // Journal of chromatography B. - 2011. - Vol. 879, № 7-8. - P. 489-494. DOI: 10.1016/j.jchromb.2011.01.009
Хромато-масс-спектрометрическое определение 1-гидроксипирена в моче как биомаркера воздействия полициклических ароматических углеводородов / А.Н. Алексеенко, О.М. Журба, А.В. Меринов, С.Ф. Шаяхметов // Журнал аналитической химии. - 2020. - Т. 75, № 1. - С. 67-73. DOI: 10.31857/S0044450220010028
Гигиенические аспекты условий труда в современном производстве алюминия / С.Ф. Шаяхметов, Н.М. Ме-щакова, Л.Г. Лисецкая, А.В. Меринов, О.М. Журба, А.Н. Алексеенко, В.С. Рукавишников // Гигиена и санитария. -2018. - T. 97, № 10. - C. 899-904. DOI: 10.18821/0016-9900-2018-97-10-899-904
Актуальные вопросы гигиены в алюминиевой промышленности России / О.Ф. Рослый, В.Б. Гурвич, Э.Г. Плотко, С.В. Кузьмин, А.А. Федорук, Н.А. Рослая, С.В. Ярушин, Д.В. Кузьмин // Медицина труда и промышленная экология. -2012. - № 11. - С. 8-12.
The relations between polycyclic aromatic hydrocarbons exposure and 1-OHP levels as a biomarker of the exposure / Z. Klöslova, M. Drimal, K. Balog, K. Koppova, J. Dubajova // Cent. Eur. J. Public Health. - 2016. - Vol. 24, № 4. -P. 302-307. DOI: 10.21101/cejph.a4179
Оптимизация условий пробоподготовки с помощью математического планирования для определения 1-гидроксипирена в моче методом газовой хромато-масс-спектрометрии / А.Н. Алексеенко, О.М. Журба, А.В. Меринов, С.Ф. Шаяхметов // Гигиена и санитария. - 2020. - Т. 99, № 10. - С. 1153-1158. DOI: 10.47470/0016-99002020-99-10-1153-1158
Evaluation of exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons in a coke production and a graphite electrode manufacturing plant: assessment of urinary excretion of 1-hydroxypyrene as a biological indicator of exposure / J.P. Buchet, J.P. Gen-nart, F. Mercado-Calderon, J.P. Delavignette, L. Cupers, R. Lauwerys // Br. J. Ind. Med. - 1992. - Vol. 49, № 11. - P. 761-768. DOI: 10.1136/oem.49.11.761
A contribution to the health risk assessment of exposure to exhaust gases in custom officers at border crossing / M. Tucek, V. Bencko, J. Volny, J. Petanova // Ceske Pracovni Lekarstvi. - 2006. - Vol. 7, № 2. - P. 76-83.

Еще

Статья научная