28° Congresso Internazionale ICOH - Giornale Italiano di Medicina ...

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202 G Ital Med Lav Erg 2006; 28:2 www.gimle.fsm.it CS-20 BIOMONITORAGGIO DELL’IRIDIO IN UNA POPOLAZIONE URBANA I. Iavicoli1 , B. Bocca2 , S. Caimi2 , A. Alimonti2 , G. Carelli1 , A. Bergamaschi1 1 Centro di Igiene Industriale. Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma 2 Dipartimento Ambiente e Connessa Prevenzione. Primaria. Istituto Superiore di Sanità, Roma RIASSUNTO. L’iridio (Ir) è uno dei sei elementi, diffusamente conosciuti come i metalli del gruppo del platino. Per le sue eccellenti proprietà catalitiche, l’Ir è stato recentemente introdotto nei DeNOx, una nuova generazione di catalizzatori. Scopo del nostro studio è stato determinare i livelli urinari di Ir in una popolazione urbana. Sono stati studiati 122 soggetti maschi sani della città di Roma (Italia). La determinazione dell’Ir nei campioni di urine di questi soggetti è stata effettuata mediante spettrometria di massa a emissione a plasma con accoppiamento induttivo ad alta risoluzione. Il livello medio di Ir urinario è stato di 10.41 ng/g creatinina (deviazione standard: 9.67; 25°-75° percentile: 3,62 -12,74 ng/g creatinina). L’ipotizzabile aumento dell’esposizione ambientale ad Ir dovuto al suo crescente utilizzo impone pertanto alla comunità scientifica di porre maggiore attenzione alla valutazione dei livelli biologici di questo metallo, estendendo auspicabilmente l’attività di monitoraggio anche al materiale aerodisperso presente nell’ambiente di vita. In questo contesto di sorveglianza si inserisce il nostro lavoro i cui risultati potranno essere confermati e integrati da studi futuri. ABSTRACT. Iridium (Ir) is one of the six elements collectively known as the platinum group metals. For its excellent catalytic properties, Ir was recently introduced into DeNOx, a new generation of automotive catalysts. The aim of our study was to evaluate urinary Ir levels in an urban population. A total of 122 healthy male subjects of Rome (Italy) were studied. Ir quantification in the urine samples of these subjects was carried out by sector field inductively coupled plasma mass spectrometry. The mean urinary Ir level was 10.41 ng/g creatinine (standard deviation: 9.67; 25th-75th percentile: 3,62 - 12,74 ng/g creatinine). The scientific community should respond to a potential increase in environmental exposure to Ir, due to its growing use as a catalyst, with very careful evaluation of the biological levels of this metal and monitoring of airborne particulate present in the life environment. Further investigation will enable researchers to confirm and integrate the findings of our present study undertaken in the context of surveillance. INTRODUZIONE L’Iridio (Ir) è un metallo che appartiene con il Platino (Pt), il Palladio (Pd), il Rodio (Rh), il Rutenio (Ru) e l’Osmio (Os) agli elementi del gruppo del Platino (PGEs). L’Ir è impiegato, in lega con il Pt, come agente indurente ed una delle sue principali applicazioni industriali è rappresentata dalla fabbricazione di attrezzature utilizzate ad alte temperature. Nell’industria elettronica è usato nella produzione di contatti elettrici come le candele al Pt/Ir. In lega con l’Os viene adoperato nella costruzione dei pennini delle penne stilografiche e dei perni per le bussole. L’utilizzo di Ir si è, inoltre, recentemente diffuso nei catalizzatori di ultima generazione “DeNOx” nell’industria automobilistica per ridurre drasticamente l’emissione degli ossidi di azoto (NO x ) da parte dei motori automobilistici (1). Lo sviluppo e l’adozione di questi catalizzatori innovativi si è reso necessario per l’esigenza delle case produttrici di automobili di adeguarsi alle sempre più severe normative, che regolano l’emissione degli inquinanti dai motori a combustione. Se da un lato questi dispositivi migliorano significativamente la qualità dell’aria, tuttavia determinano l’emissione nell’ambiente dei PGEs che si depositano nella polvere stradale, nel terreno e nelle acque. Il recente utilizzo dell’Ir nell’industria automobilistica ha comportato una crescente esposizione della popolazione generale a questo xenobiotico. In letteratura le informazioni relative agli effetti che questo metallo provoca sulla salute dell’uomo sono estremamente ridotte. Nel 1955 un caso di dermatite da contatto venne attribuito all’esposizione ad una lega metallica di Pt/Ir (2). Studi condotti sui lavoratori in raffinerie di Pt hanno evidenziato la presenza di prick tests cutanei positivi ai sali di Pt, Pd, Rh, Ru ed Ir (3, 4). Nel 1995 è stato riportato un caso di orticaria da contatto con reazioni anafilattiche provocate dall’esposizione professionale a sali di Ir (5). Il rischio principale per la salute dell’uomo, correlato con l’esposizione ad Ir, è quindi rappresentato dalla possibilità di sviluppare ipersensibilità e reazioni allergiche a questo metallo. Tale rischio sarebbe particolarmente elevato per le categorie di lavoratori che sono professionalmente esposte all’Ir mentre sembrerebbe ancora trascurabile per la popolazione generale. Scopo di questo studio è stato di valutare i livelli urinari di Ir in una popolazione di Roma (Italia). MATERIALI E METODI Soggetti Il gruppo studiato è costituito da 118 soggetti sani di sesso maschile (età 45,3 ± 9,9 anni, media ± DS; intervallo 23 - 64). Tutti i soggetti sono stati intervistati utilizzando un questionario. Le informazioni ottenute hanno riguardato l’età, il peso, l’altezza, la presenza di metalli nobili nelle restaurazioni dentali, lo stato di salute generale, l’uso abituale di farmaci, il consumo di alcool e caffè, le abitudini alimentari e l’esercizio fisico. Tutti i soggetti arruolati nello studio, ai quali sono stati illustrati gli obiettivi della ricerca, hanno fornito il loro consenso informato. Raccolta e trattamento dei campioni I campioni di urina sono stati raccolti in provette di polietilene da 50 ml (Kartell, Milano, Italia). Le provette sono state preventivamente decontaminate con HNO 3 al 10% e quindi risciacquate diverse volte con acqua deionizzata ad elevata purezza (Idrolab-a System, Idron, Rome, Italy). Le urine sono state congelate entro due ore dal prelievo e conservate a - 20 °C fino al momento dell’analisi. Successivamente sono state trattate all’interno di un laboratorio a contaminazione controllata di Classe- 100 (Tamco, Roma, Italia) per preservarne l’integrità e minimizzare il rischio di contaminazione o perdita degli analiti. Lo scongelamento dei campioni è avvenuto a
G Ital Med Lav Erg 2006; 28:2 203 www.gimle.fsm.it temperatura ambiente e da ciascuno, dopo agitazione meccanica, è stata prelevata un aliquota di 1 mL che è stata successivamente diluita 1 + 4 (v+v) con acqua deionizzata ad elevata purezza. Analisi La determinazione della creatinina nell’urina è stata eseguita utilizzando il metodo di Jaffe (6). La concentrazione dell’Ir nei campioni di urina è stata ottenuta mediante la tecnica analitica della spettrometria di massa ad alta risoluzione (HR-ICP-MS). RISULTATI I risultati del monitoraggio biologico hanno mostrato un valore urinario medio di Ir pari a 10,41 ng/g di creatinina con una deviazione standard pari a 9,67 ed un intervallo 25-75 percentile uguale a 3,62 -12,74 ng/g di creatinina. DISCUSSIONE Sebbene l’esposizione ambientale ai PGEs abbia suscitato, soprattutto negli ultimi anni, un interesse sempre maggiore nella comunità scientifica, le informazioni di cui disponiamo in merito alla tossicodinamica, alla tossicocinetica e agli effetti sulla salute dell’uomo derivanti dall’esposizione a questi metalli sono ancora estremamente ridotte. Inoltre la maggior parte dei gruppi di ricerca che si sono occupati dei PGEs ha focalizzato la propria attenzione sul Pt, sul Pd e sul Rh, mentre lo sviluppo e l’adozione di nuove tecnologie industriali ha comportato di recente un’immissione nell’ambiente anche di altri metalli appartenenti a questo gruppo, come l’Ir. I dati scientifici, disponibili in letteratura, riguardanti le concentrazioni dell’Ir nei fluidi biologici umani sono molto limitati e non sono presenti lavori dedicati specificatamente al monitoraggio biologico di questo metallo. I risultati presentati dal nostro studio assumono quindi particolare rilevanza e sono di notevole interesse in quanto costituiscono il primo tentativo di acquisire le concentrazioni urinarie in un contesto urbano caratterizzato da elevata densità di traffico veicolare. CONCLUSIONI L’ipotizzabile aumento dell’esposizione ambientale ad Ir dovuto al suo crescente utilizzo impone pertanto alla comunità scientifica di porre maggiore attenzione alla valutazione dei livelli biologici di questo metallo, estendendo auspicabilmente l’attività di monitoraggio anche al materiale aerodisperso presente nell’ambiente di vita. In questo contesto di sorveglianza si inserisce il nostro lavoro i cui risultati potranno essere confermati e integrati da studi futuri. BIBLIOGRAFIA 1) Ravindra K. Bencs L. Van Grieken R. Platinum group elements in the environment and their health risk. Sci Total Environ 2004; 318: 1-43. 2) Sheard C. Contact dermatitis from platinum and related metals. Arch Derm 1955; 71: 357-60. 3) Murdoch R.D. Pepys J. Hughes E.G. IgE-antibody responses to platinum group metals: A large scale refinery survey. Br J Ind Med 1986; 43: 37-43. 4) Murdoch R.D. Pepys J. Platinum group metal sensitivity: Reactivity to platinum group metal salts in platinum halide salt-sensitive workers. Annals of Allergy 1987; 59: 464-69. 5) Bergman A. Svedberg U. Nilsson E. Contact urticaria with anaphylactic reactions caused by occupational exposure to iridium salt. Cont Derm 1995; 32: 14-17. 6) Jaffe M. Ueber die Niederschlag, welchen Pikrinsaure in normalem Harn erzeugt und uber eine neue Reaction des Kreatinins. Hoppe-Seylers. Z Physiol Chem 1886; 10: 391-400. Richiesta estratti: Dott. Ivo Iavicoli, Centro di Igiene Industriale. Università Cattolica del Sacro Cuore, Largo Francesco Vito 1, 00168 Roma, Italy - Tel. 06-30154486, Fax 06-3053612 E-mail: iavicoli.ivo@rm.unicatt.it CS-21 DETERMINAZIONE DELL’ACIDO S-FENILMERCAPTURICO LIBERO E TOTALE NEL MONITORAGGIO BIOLOGICO DELL’ESPOSIZIONE A BENZENE E. Paci, D. Pigini, A. Cialdella, P. Faranda, G. Tranfo Dipartimento Igiene del Lavoro -Centro Ricerche ISPESL di Monte Porzio Catone RIASSUNTO. Uno dei biomarkers indicati dall’ACGIH per l’esposizione professionale a benzene è l’acido S-fenilmercapturico urinario. La presenza nei campioni di urina di N-acetyl-S (1,2dihydro-2-hydroxyphenyl)-L-cysteine, un precursore dell’SPMA che può essere trasformato in questo per idrolisi acida, è una possibile causa di mancanza di correlazione tra monitoraggio ambientale e biologico. La quantità di SPMA misurato dipende dal grado di idrolisi, ed è quindi funzione sia del pH dell’urina che delle modalità di conservazione e trattamento del campione. Sono stati prelevati campioni di urina da 40 soggetti esposti a benzene, sia fumatori che non fumatori, e per ciascuno è stata calcolata la percentuale di SPMA determinabile a pH 2 e senza correzione di pH (SPMA libero), rispetto alla quantità misurata per idrolisi quantitativa per valutare se per una corretta valutazione dell’esposizione sia indispensabile effettuare la determinazione di SPMA totale, sia quale potrebbe essere il valore corrispondente al BEI di 25 µg/g di creatinina stabilito dall’ACGIH. Una aliquota dei campioni di urina è trattata con H 2 SO 4 9M, una seconda è portata a pH 2 e una terza analizzata tal quale. Tutti i campioni sono analizzati in HPLC/MS/MS in modalità MRM in ioni negativi, e l’analisi quantitativa viene effettuata col metodo dello standard interno. La percentuale di SPMA trovata nei campioni trattati a pH 2 è circa il 45% del totale per i fumatori e il 60% per i non fumatori, mentre l’SPMA libero varia da un minimo dell’1% fino al 66% a causa della variabilità del pH dei campioni di urina e delle minori concentrazioni. La determinazione dell’SPMA totale permette la standardizzazione dei fattori preanalitici e il dosaggio con metodi anche meno sensibili dell’HPLC/MS/MS. Parole chiave: benzene, esposizione professionale, monitoraggio biologico, acido S-fenilmercapturico, pre-SPMA, pH dell’urina. ABTRACT. One of the biomarkers suggested by the ACGIH to assess the professional exposure to benzene is the S-phenylmercapturic acid in the end-shift urine. The existence in the urine of N-acetyl- S(1,2-dihydro-2hydroxypHenyl)-L-Cysteine, a precursor of SPMA that can be turned into it by acid hydrolysis, is a possible cause of miscorrelation between environmental and biological monitoring. The amount of measured SPMA depends on the degree of hydrolysis and therefore it is a function both of the urine PH and of the storage
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