Tungsten și compuși de tungsten (cu excepția fibrelor și a metalelor dure) Documentație de valoare MAK

Tungsten și compuși de tungsten (cu excepția fibrelor și a metalelor dure) [Documentarea valorii MAK în limba germană, 2002]

Abstract

Publicat în serie Substanțe periculoase, A 35-a livrare, ediția 2002

compuși

Articolul conține următoarele capitole:

  • Modul general de acțiune
  • Mecanism de acțiune
  • Toxicocinetica și metabolismul
  • Experiențe la oameni
    • Expunere unică
    • Expunere repetată
    • Efecte asupra pielii și mucoaselor
    • Efect alergenic
  • Experimente pe animale și studii in vitro
    • toxicitate acuta
      • Aportul prin inhalare
      • Aport oral
    • Toxicitate subacută, subcronică și cronică
      • Aportul prin inhalare
      • Aport oral
    • Efecte asupra pielii și mucoaselor
      • piele
      • ochi
    • Efect alergenic
    • Toxicitate reproductiva
      • Fertilitate
      • Toxicitate asupra dezvoltării
    • Genotoxicitate
    • Cancerogenitate
    • Alții
  • evaluare

(cu excepția fibrelor și a metalelor dure)

nespecificat, cf. Secțiunea II

lista valorilor MAK și BAT

Efect sensibilizant

Efect cancerigen

Efect dăunător fructului

Efect mutagen al celulelor germinale

Tungstate și săruri comparabile

1 Efecte toxice și mod de acțiune

După inhalare, tungstenul și compușii din tungsten sunt mai întâi depuși în căile respiratorii și mai târziu intră în sistemul sanguin în câteva zile. După ingestia orală, acestea pot fi detectate în sânge după doar o oră și se distribuie rapid. A. pe ficat, rinichi și splină. Distribuția depinde de compusul de tungsten preluat și de absorbția simultană a altor metale, de ex. B. Cupru. Compușii de tungsten sunt excretați în urină sau fecale în câteva zile.

Un studiu de caz descrie convulsiile, inconștiența și necroza tubulară a rinichilor și insuficiența renală asociată ca posibile consecințe ale otrăvirii masive cu tungsten (fără informații despre compusul din tungsten).

Toxicitatea orală acută variază în funcție de compusul de tungsten: LD50 este de 240 mg de tungstat de sodiu/kg greutate corporală (șoarece),> 2000 mg carbură de tungsten/kg greutate corporală (șobolan) și> 20.000 mg metal tungsten/kg greutate corporală (iepure și câine).

În studiile la animale, ingestia repetată de compuși din tungsten a determinat creșterea în greutate corporală scăzută, creșterea mortalității, dar fără simptome caracteristice. Cu toate acestea, metodologia și documentația studiilor nu îndeplinesc cerințele actuale. Semnele unei deficiențe de cupru induse de tungsten sunt observate numai cu tetrathiotungstat de amoniu.

Tungstenul poate determina pierderi crescute de pre-implantare și mortalitate embrionară post-implantare la șobolani și inhibarea formării osoase și efecte toxice, cum ar fi mărirea camerelor creierului, a bazinului renal și a vezicii urinare la făt.

Microparticulatele de tungsten metal, dar nu tungstatul, trioxidul de tungsten sau hexaclorura de tungsten, induc rupturi de catene în ADN plasmidic circular și convertesc ADN superhelix în ADN circular. Complexele de tungsten cu liganzi carborani mici au un efect citotoxic puternic în celulele leucemiei limfocitare P388 și provoacă pauze ADN, precum și inhibarea moderată a activității ADN-ului topoizomerazei II. Studiile disponibile nu oferă nicio indicație a potențialului cancerigen. Cu toate acestea, există dovezi ale unui efect cocarcinogen al tungstenului.

2 Mecanism de acțiune

Tungstenul influențează absorbția molibdenului și crește excreția de molibden cu urina (NTP 1997). În enzimele dependente de molibden, tungstenul poate deplasa molibdenul și astfel poate inhiba activitățile xantinei dehidrogenazei (Higgins și colab. 1956; Gunnison și colab. 1981), sulfit oxidazei și aldehidoxidazei (Johnson și Rajagopalan 1974) precum și nitrat reductaza (Notton și Hewitt 1971). Acest lucru duce la o sensibilitate crescută z. B. la sulfit (Cohen și colab. 1973) sau la tulburări ale metabolismului sulfului și xantinei, care duc apoi la concentrații ridicate de xantină și concentrații scăzute de cistină și acid uric în plasmă și urină (van Gennip și colab. 1994).

O interacțiune între molibden și tungsten a fost raportată în diferite sisteme enzimatice. În drojdie, tungstenul a stimulat activitatea nitroreductazei în prezența molibdenului, dar nu a avut loc nicio încorporare în enzimă (Norsikov și colab. 2000). Cu o DMSO reductază bacteriană dependentă de molibden, reducerea DMSO a fost semnificativ crescută atunci când molibdenul a fost înlocuit cu tungsten, dar DMS nu a mai fost oxidat (Stewart și colab. 2000). S-au furnizat dovezi că tungstenul este legat în centrul activ al diferitelor enzime pentru 5 enzime bacteriene (Almendra și colab. 1999; McMaster și Enemark 1998; Roy și colab. 1999). Una dintre aceste enzime, formid dehidrogenaza, se găsește și în eucariote (Almendra și colab. 1999).

La femelele șobolani Wistar cu o pierdere de 99% a activității sulfit oxidazei cauzate de apa potabilă care conține tungsten și o dietă cu deficit de molibden, adenocarcinoamele mamare au apărut la 4 din 149 șobolani la vârsta de 5 luni. Deși creșterea incidenței tumorii nu a fost semnificativă statistic, deoarece acesta este un tip spontan foarte rar de tumoră la astfel de animale tinere, aceasta a fost privită ca un efect cancerigen în acest sistem special de testare (Gunnison și colab. 1981).

3 Toxicocinetica și metabolismul

După 6 ore de inhalare a Trioxid de tungsten (181 WO3), diametrul median al aerosolului (MAD) 0,7 µm, radioactivitatea din sânge a câinilor ar putea fi detectată relativ rapid. Aproximativ 60% din radioactivitate a fost depusă în tractul respirator, parțial în traheobronchiolar și parțial în zona alveolară, iar o treime din această radioactivitate a ajuns în sistemul sanguin în decurs de 10 zile (Aamodt 1975).

Administrare unică orală sau intravenoasă Tungstat de sodiu a fost absorbit la șobolani Sprague-Dawley și câini beagle cu un timp de înjumătățire de 1-2 ore (le Lamer și colab. 2000). Biodisponibilitatea la șobolani a fost de 40 până la 70% (tungstat marcat radioactiv; Kaye 1968; Kazantzis 1986) sau de 92% (măsurători cu spectrometru de emisie atomică ICP; le Lamer și colab. 2000) și aproximativ 65% la câinii beagle (le Lamer și colab. 2000). Măsurătorile din plasmă au arătat un curs de concentrație-timp care a corespuns unui model cu 2 compartimente (le Lamer și colab. 2000).

Asimilarea de tungsten în diferite țesuturi a fost dependentă de compusul de tungsten preluat și, de asemenea, de furnizarea simultană de cupru. Hrănirea cu 8, 16 sau 32 mg de tungsten/kg de hrană timp de 4 până la 5 săptămâni la șobolani a dus la o creștere dependentă de doză a conținutului de tungsten în ficat, dar nu și în plasmă atunci când tungstenul a fost sub formă de Tetrathiotungstat de amoniu a fost adăugat la feed. Administrarea simultană de cupru a crescut conținutul de tungsten în ficat și, de asemenea, în plasmă de 3 până la 4 ori. A fost tungsten ca un Amoniu dithio tungstat Când s-a adăugat la furaj, conținutul de tungsten plasmatic a crescut comparativ cu tetrathiotungstatul de amoniu, dar a fost cu 40 și 80% mai mic în ficat și, respectiv, în rinichi. Aportul simultan de cupru a avut un efect mai mic decât tetrathiotungstatul de amoniu (Young și colab. 1982).

La un singur om, după administrarea orală de aproximativ 385 mg de tungsten (fără informații despre compusul de tungsten) cu un spectrometru de emisie atomică ICP, au crescut valorile de tungsten în ser (5 µg tungsten/ml, valoare normală: 0,0058 ± 0,0035 µg/ml ) și urina (101 ug tungsten/ml) au fost măsurate. În următoarele 24 de ore, 344 mg de tungsten au fost excretate în urină (valoare normală: 2-13 µg la 24 de ore). Un nivel crescut de tungsten s-a găsit în ser până în ziua 12 și în urină până în ziua 33. La 2 luni după absorbția tungstenului, metalul a fost detectabil la păr (4,26 µg tungsten/g, valoare standard: 0,1 µg/g) și unghii (3,81 µg/g, fără informații despre valoarea standard) (Marquet și colab., 1996, 1997).

La 8 voluntari sănătoși, ne-expuși, tungstenconcentrație în ser 0,0058 ± 0,0035 µg tungsten/ml. Aceste persoane au eliminat zilnic 2 până la 13 µg de tungsten cu urină și 1,6 până la 5,7 µg de tungsten cu fecale. Analiza activării neutronilor (NAA) a fost utilizată ca metodă de măsurare (Kazantzis 1986). O excreție medie de 490 µg de tungsten a fost măsurată în urina de 24 de ore a 10 lucrători expuși care au fost implicați în producția de carbură de tungsten (Kazantzis 1986).

Excreția la câini după inhalarea de Trioxid de tungsten (181 WO3) a fost estimat a fi trifazat cu timp de înjumătățire de 14 ore, 5,8 zile și 63 de zile. După 165 de zile, cea mai mare parte a radioactivității rămase a fost încă măsurată în plămâni și rinichi și doar 1/10 din această activitate în oase, vezică biliară, ficat și splină (Aamodt 1975). După aplicarea intravenoasă a etichetei 181 W Tungstat de sodiu Câinii beagle, un bărbat și o femeie, au eliminat 91% din radioactivitatea administrată cu urina în decurs de 24 de ore. Clearance-ul din sânge a fost trifazat, cu timpii de înjumătățire de 36 de minute, 71 de minute și 5 ore. În întregul corp, radioactivitatea a scăzut în patru faze, cu timpii de înjumătățire de 86 de minute, 8,8 ore, 3,65 zile și 99 de zile (Aamodt 1973).

Precipitațiile de tungsten după Tungstat de sodiuAplicarea a fost mai rapidă și într-o măsură mai mare la șobolani decât la câini. A fost administrat un timp de înjumătățire de 1,7 ore pentru eliminare la șobolani și 4 ore la câini (le Lamer și colab. 2000).

După administrarea de Tungstat de sodiu Cu gavajul, s-a dat un timp de înjumătățire de 10 ore pentru eliminarea a 187 de tungsten din întregul corp la șobolanii Wistar. O oră p. A. s-a observat un vârf în sânge și 17% din doza administrată a fost detectabilă în întreaga carcasă. Excreția cu urina a fost rapidă (aproximativ 44%), cu un vârf după 12 ore. Aproximativ 53% au fost excretați în materiile fecale în decurs de 72 de ore. O măsurătoare suplimentară de 185 de tungsten nu a arătat radioactivitate în materiile fecale după 33 de zile și doar foarte puțină radioactivitate în urină după 191 de zile. Cel mai mare conținut de tungsten s-a găsit în splină, păr și rinichi, urmat de ficat, uter, ovare, prostată și testicule (Kaye 1968).

După injectarea intravenoasă de 185 W - marcată Tungstat de sodiu Măsurătorile întregului corp la șoareci RMN masculi și femele au arătat o acumulare de radioactivitate în schelet, ficat, rinichi și excreție rapidă cu urină și fecale. Activitățile relativ ridicate au fost, de asemenea, măsurate în glanda tiroidă, suprarenală și pituitară. În plus, a existat o radioactivitate crescută la masculi la veziculele seminale și la șoareci femele din foliculii ovarului. La șoareci gravide, la 24 până la 48 de ore după injecția cu tungstat de sodiu în ziua 8 p. c. o radioactivitate crescută în epiteliul sacului gălbenușului și decidua basalis detectabilă. Dacă în a 12-a sau a 17-a zi p. c. Dacă s-a administrat injecția de tungstat de sodiu, radioactivitatea în placentă și făt a fost crescută cu 1 până la 4 ore mai târziu (Wide și colab., 1986).

Șobolanii au primit tungsten oral timp de 7 luni, inclusiv perioada de gestație (fără informații despre compusul de tungsten). La cezariană, în ziua 20 de gestație, s-a găsit tungsten la fetiți la doza mică (0,005 mg tungsten/kg, informațiile se referă probabil la mg/l apă potabilă) și la doza mai mare (0,5 mg tungsten/kg) Placenta detectată (Nadeenko și colab. 1978).

4 experiențe umane

4.1 Expunere unică

4.2 Expunere repetată

Un aport zilnic de tungsten de 8 până la 13 µg pe zi cu alimente (măsurare NAA) a fost determinat la 4 persoane testate (Kazantzis 1986). Măsurătorile NAA ale probelor de apă din 3 mari orașe suedeze au condus la concentrații de 0,03 până la 0,1 µg de tungsten/l (Kazantzis 1986).

La 5 pacienți eligibili pentru tratamentul endovascular al anevrismelor intracraniene tungstenau primit implanturi cu bobină, opacitatea umbrelor a scăzut după mai mult de 30 de luni. Autorii au explicat acest lucru prin coroziunea tungstenului și posibila levigare și răspândire în țesutul înconjurător și în sistemul sanguin. În serul unui pacient, conținutul de tungsten a crescut de 10 ori și în alți doi de 50 de ori (fără alte detalii). Niciunul dintre pacienți nu a prezentat simptome de intoxicație (Pelz 2000; Weil și colab. 1998).

Au fost raportate studii în care tungsten sau a lui compuși insolubili Concentrațiile de tungsten de 5 mg/m 3 (fără alte detalii) nu au cauzat pneumoconioză la lucrători (ACGIH 1992).

În 3 fabrici unde tungstens-a măsurat conținutul de praf în aer, 82% din probe conținând 6 mg tungsten/m 3. Cea mai mare concentrație de tungsten măsurată a fost de 36,9 mg/m 3. 40 de lucrători care au fost expuși la praf de tungsten timp de 1 până la 19 ani nu au prezentat modificări ale funcțiilor pulmonare. Nu s-au observat modificări tipice ale pneumoconiozei la 93 de lucrători care au fost expuși la praf de tungsten timp de 1 până la 33 de ani. Cu toate acestea, comparativ cu un grup de control (fără alte detalii), aceste persoane au prezentat o iritație semnificativ mai mare a nasului și mâncărimi ale pielii (Zhang și colab., 1996).

4.3 Efecte asupra pielii și mucoaselor

La examenele epicutane cu 5-20% Tungstat de sodiu La 853 lucrători, s-au observat iritații și reacții pustulare la nivelul pielii la 2% dintre persoanele testate (Rystedt și colab. 1983).

Hexafluorură de tungsten este transformat în fluorură de hidrogen și acid tungstic de umezeala de pe piele, conjunctivă și membranele mucoase ale căilor respiratorii. Fluorul de hidrogen format apoi provoacă arsuri severe (vezi documentația „Fluorură de hidrogen” 2001).

4.4 Efecte alergenice

Examinări epicutane cu rezistență de 5 până la 20% Tungstat de sodiu, dizolvate în ulei de parafină sau apă distilată) au fost efectuate la 853 de lucrători din producția de metale dure (485 de bărbați și 368 de femei). În general, tungstatul a provocat iritații și reacții pustulare la 2% din examinările epicutane efectuate. Nu s-au observat reacții alergice (Rystedt și colab. 1983). La măcinare Carbură de tungstenInstrument acoperit, un muncitor în vârstă de 45 de ani a dezvoltat astm bronșic extrinsec după 2 până la 3 ani. Testele pentru substanțele alergenice au fost negative, cu excepția reacțiilor intracutanate pozitive la praful din casă și saltea (Bruckner 1967).

5 Experimente pe animale și studii in vitro

5.1 Toxicitate acută

5.1.1 Inhalare

După 4 ore de inhalare, LC50 pentru șobolani a fost Carbură de tungstenpraf 5300 mg/m 3 [diametru mediu al aerosolului de masă (MMAD): 7,3 µm, 48% 1993).

O injecție intratraheală de 5% pulbere metalică de tungsten sau Carbură de tungsten în soluție salină nu a avut efecte evidente asupra sistemului respirator (fără alte detalii) (Kazantzis 1986).

După aplicarea intratraheală de 50 mg Tungsten metal, Trioxid de tungsten sau Carbură de tungsten în soluție salină (fără alte detalii) la șobolani după 4, 6 și 8 luni, modificările histologice au fost observate numai în plămâni. O proliferare de leucocite și histiocite cu fibroză slabă ulterioară a fost evidentă în special la locul de aplicare. Pereții vaselor mici au fost îngroșați și endoteliul umflat (Kazantzis 1986).

Instilația intratraheală de 50 mg Trioxid de tungsten în 1 ml soluție salină (fără alte detalii) nu a dus la modificări celulare la șobolani Wistar, cum ar fi eliberarea interleukinei-1 sau proliferarea fibroblastelor (măsurată în lichidul de spălare pulmonar bronchioalveolar) sau leziuni pulmonare asemănătoare fibrozei (Wang și colab. 1994).

5.1.2 Aport oral

Administrarea orală de metal tungstenPână la 25 g de pulbere (dizolvată în gelatină) și până la 20 g (dizolvată în lapte și pâine albă) de câini au fost tolerate fără simptome (Krüger 1912). După administrarea orală de, cobai au arătat Tungstat de sodiu (fără alte detalii) Pierderea poftei de mâncare, colici, mișcări necoordonate, tremurături și dispnee (ACGIH 1992).

Alte date privind toxicitatea acută a Tungsten și compuși de tungsten sunt enumerate în Tabelul 1.