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

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2022-3-8.pdf
УДК: 
612.461:[547.6:66-05]
DOI: 
10.21668/health.risk/2022.3.08
Авторы: 

С.Ф. Шаяхметов, А.Н. Алексеенко, А.В. Меринов, О.М. Журба

Организация: 

Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований, Россия, 665826, г. Ангарск, 12а микрорайон, 3

Аннотация: 

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-массспектрометрического 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 само-обжигающихся 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.

Ключевые слова: 
производство алюминия, полициклические ароматические углеводороды, биомаркер экспозиции, 1-гидроксипирен, работники, газовая хромато-масс-спектрометрия, биологический мониторинг, биосреды
Идентификация и характеристика содержания метаболита ПАУ 1-гидроксипирена в моче как маркер экспозиции работников электролизных цехов алюминиевого производства / С.Ф. Шаяхметов, А.Н. Алексеенко, А.В. Меринов, О.М. Журба // Анализ риска здоровью. – 2022. – № 3. – С. 90–97. DOI: 10.21668/health.risk/2022.3.08
Список литературы: 
  1. 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.
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. Плотникова О.А., Мельников Г.В., Тихомирова Е.И. Полициклические ароматические углеводороды: харак-теристики, источники, нормирование, спектроскопические методы определения (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. – 2021. – № 4. – С. 12–19. DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-012-019
  6. 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.
  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
  8. 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.
  9. 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
  10. 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
  11. The relationship between polycyclic aromatic hydrocarbons in air and in urine of workers in a Söderberg 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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/j.jchromb.2008.10.017
  19. 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
  20. Хромато-масс-спектрометрическое определение 1-гидроксипирена в моче как биомаркера воздействия поли-циклических 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
  21. 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
  22. 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.
  23. The relations between polycyclic aromatic hydrocarbons exposure and 1-OHP levels as a biomarker of the exposure / Z. Klöslová, M. Drímal, K. Balog, K. Koppová, J. Dubajová // Cent. Eur. J. Public Health. – 2016. – Vol. 24, № 4. – P. 302–307. DOI: 10.21101/cejph.a4179
  24. Оптимизация условий пробоподготовки с помощью математического планирования для определения
    1-гидро¬кси¬пирена 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: 10.47470/0016-9900-2020-99-10-1153-1158
  25. 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. Gennart, 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
  26. A contribution to the health risk assessment of exposure to exhaust gases in custom officers at border crossing / M. Tuček, V. Bencko, J. Volný, J. Petanová // Ceske Pracovni Lekarstvi. – 2006. – Vol. 7, № 2. – P. 76–83.
Получена: 
20.05.2022
Одобрена: 
11.08.2022
Принята к публикации: 
21.09.2022

Вы здесь

Главная