Benceno – 2º Parte
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Evaluación de la exposición a benceno: control ambiental y biológico
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Control biológico
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Dada la pequeña vida media biológica del benceno (12 horas), el tiempo al cual se debe tomar la muestra, en relación con la exposición, es muy importante. Cuando se trate de muestreo y análisis de orina y aire exhalado, es también importante la estandarización de los métodos de toma de muestras y, el caso de la orina, la forma de expresar los resultados.
Concentración de benceno en aire exhalado
Las curvas de eliminación de benceno en aire exhalado tienen tres fases: una de caída muy rápida, entre 1 y 2 horas después de la exposición; otra de caída menos rápida, a las pocas horas siguientes y, por último, una situación de descenso hasta los niveles normales de fondo en un periodo de 70 horas. Para el control rutinario, se propone que las muestras se tomen al final del turno de trabajo, analizándose lo antes posible. Debe tenerse en cuenta también que la inhalación o ingesta de alcohol etílico acelera la eliminación de benceno en el aire exhalado y que el tabaquismo puede alterar el resultado (el humo de cigarrillos contiene alrededor de 50-60 ppm de benceno). Se ha propuesto un límite de exposición biológico de 0.12 ppm, equivalente a una exposición de 8 horas a 10 ppm, detectados 16 horas después del final de la exposición. El análisis se realiza por Cromatografía de Gases según el procedimiento descrito a continuación.
* Toma de muestras
La muestra de aire respirado se capta justo antes de comenzar el siguiente turno. La muestra se recoge directamente en un tubo adsorbente.
* Tratamiento de la muestra
El benceno se desorbe térmicamente. No se precisa preparación previa de la muestra.
Estabilidad de la muestra: 1 semana como mínimo.
* Análisis de la muestra
Técnica: Cromatografía de gases y detector FID
Temperatura de la columna a 40°C (10min) hasta 190°C a 15°C/min y se mantiene durante 5 minutos
Columna: columna capilar no polar 60m, DB-1, 0.25 mm, 1 mm
Límite de detección: 0.05 ng que corresponde a 0.5 mg/m3 para un volumen de muestreo de 100m
Concentración de benceno en sangre
La determinación de benceno en sangre es poco utilizada para evaluar la exposición debido a que es un método invasivo.
Concentración de benceno en orina
Existe una buena correlación entre la exposición a benceno y su excreción inalterada urinaria, por lo que es posible el control biológico de personas expuestas a bajas concentraciones de benceno por este método. También en este caso debe tenerse en cuenta el efecto de factores de confusión, como el humo de los cigarrillos. Igual como ocurre con la utilización del SPMA, este procedimiento permite diferenciar entre fumadores y no fumadores. El análisis se realiza por Cromatografía de Gases según el método descrito a continuación (INSHT, ITB/176.96).
* Toma de muestras
La muestra de orina se recoge al final del turno de trabajo.
* Tratamiento de la muestra
Una vez recogida la orina y de una forma inmediata se pasa a un vial de 20 ml provisto de cierre hermético. Esta operación debe realizarse en un área cuya atmósfera esté libre de disolventes y el vial debe estar lo más lleno posible con el fin de evitar pérdidas en el espacio de cabeza. Como antiespumante se ha utilizado n-octanol.
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Almacenamiento: en nevera a 4°C hasta el momento de su análisis (< 30 días).
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Tratamiento de la muestra: Se realiza la extracción del benceno de la orina mediante un sistema de purga y trampa descrito en el método 502 de la EPA (1986). El extracto se adsorbe en un tubo que contiene Tenax y se analizan mediante desorción térmica y Cromatografía de gases.
* Análisis de la muestra
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Condiciones de la desorción térmica:
1ª Etapa Temperatura del horno 220°C Temperatura de la trampa fría -30°C Tiempo de desorción 6 min 2ª Etapa Temperatura de la trampa 220°C -
Condiciones cromatográficas:
Columna capilar DB-624 de 75m; 0,53mm, 3mm
Detector FID a 250°C
Temperatura de la línea de transferencia 200°C
Temperatura de la columna a 40°C (5 min) hasta 160°C a 5°C/min (1min) y de 160°C a 210°C a 10°C/ min (5 min)
Es muy importante la limpieza del material y el control de blancos.
El límite de detección es de 13 ng/L.
Concentración de ácido S-fenilmercaptúrico (SPMA) en orina
La determinación del ácido SPMA en orina, se considera actualmente el biomarcador más adecuado para el control de bajas exposiciones a benceno, siendo lo suficientemente sensible y específica como para controlar exposiciones laborales. La concentración media, al final del turno, de SPMA en orina de trabajadores expuestos a 1 ppm de benceno durante 8 horas es de 46 mg/g de creatinina.
Los métodos analíticos desarrollados para la cuantificación de SPMA permiten la determinación de este metabolito en la orina tanto de personas expuestas como de no expuestas, fumadoras y no fumadoras.
Los niveles de fondo de SPMA excretados en la orina de personas no fumadoras, debido a los niveles de benceno presentes en el medio ambiente especialmente en zonas urbanas, son mucho más bajos.
Los niveles urinarios de SPMA en personas fumadoras están muy correlacionados con las cantidades de benceno en orina, y la media de concentración de éste metabolito en la orina de personas fumadoras es 7 veces superior a los niveles de las personas no fumadoras. Esto confirma que los fumadores activos es una fuente de exposición no ocupacional al benceno importante.
Los métodos analíticos propuestos en la bibliografía para la cuantificación de fenilmercaptúrico están basados en Cromatografía de Gases-Espectometría de Masas (GC-EM), Cromatografía de GasesDetector de Captura de Electrones (GC-ECD), Cromatografía en capa fina (TLC), o Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) con detección ultravioleta (UV), fluorimétrica (FD) y electroquímica (ED).
En el cuadro 2 se detallan los procedimientos por CG-EM y HPLCFD.
| Cuadro 2. Determinación de ácido fenilmercaptúrico en orina | ||||
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Comentarios
Los valores límite permitidos de exposición a benceno son cada vez más bajos, lo que, en consecuencia, implica unos indicadores biológicos más sensibles y más específicos. El hecho de que la población general esté también expuesta al benceno presente en la atmósfera (los fumadores, además, al proveniente del humo del tabaco) y que en espacios interiores se halle también benceno, sugieren que los procedimientos para su control ambiental y biológico deben establecerse mediante métodos analíticos suficientemente sensibles y específicos que cubran, en el caso de los biológicos, la diferenciación entre fumadores y no fumadores.
Bibliografía
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Protección de mujeres embarazadas contra la exposición al benceno de venta de gasolineras y en otros puestos de trabajo (1997)
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Threshold Limit Values and Biological Exposure Indices for 1998.
A.C.G.I.H., Cincinati, Oh, U.S.A. (1998)
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Biological monitoring of exposure to benzene: a comparison between Sphenylmercapturic acid. trans, transmuconic acid, and phenol
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Determinación de hidrocarburos aromáticos (benceno, tolueno, etilbenceno. p-xileno. 1, 2,4, trimetilbenceno) en aire-método de adsorción en carbón activo/Cromatografía de Gases. MTA/MA-030/A92.
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Control biológico humano de una serie de compuestos químicos industriales: Benceno
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(7) Maestri L.
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(8) N.I.O.S.H.
Hydrocarbons, BP 36-126°C. N.I.O.S.H. nº 1500
N.I.O.S.H. Manual of Analytical Methods 4th edition
Redactores:
Concepción Santolaya Martínez
Lda en Ciencias Biológicas
Xavier Guardino Solá
Doctor en Ciencias Químicas
M. Gracia Rosell Farrás
Ingeniero Técnico Químico
CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO