Tox - 05 Zjišťování toxicity - Ústav chemie ochrany prostředí

Zjišťování toxicity
Toxikologie
Ing. Lucie Kochánková, Ph.D.
Zjišťování toxicity
kdykoli se dostaneme do kontaktu s novou látkou, zjistíme
si její toxicitu!
1. krok: publikace
př. Marhold: Přehled průmyslové toxikologie anorganické, organické, Avicenum Praha, 1980
2. krok: katalogy velkých firem - Fluka, SigmaAldrich - v nich více informací o chemických látkách
3. legislativní předpisy
2
Zákon 350/2011 Sb.
o chemických látkách a chemických směsích (chemický
zákon)
- upravuje práva a povinnosti při výrobě, klasifikaci,
zkoušení nebezpečných vlastností, balení, označování,
uvádění na trh, používání, vývozu a dovozu
klasifikace – postup zjišťování nebezpečných vlastností
fyzikálně-chemických, ovlivňujících zdraví a ovlivňujících
životní prostředí
 hodnocení nebezpečných vlastností
 zařazení do skupin nebezpečnosti
3
Zákon 350/2011 Sb.
skupiny nebezpečnosti látek
- nebezpečné vlastnosti hodnotí výrobce nebo dovozce a zařadí
do jedné nebo více skupin nebezpečnosti:
výbušné
oxidující
hořlavé ((extrémně, vysoce (4 podskupiny), hořlavé))
toxické (vysoce, toxické, zdraví škodlivé)
žíravé
dráždivé
senzibilizující
karcinogenní (1.-3. kategorie)
mutagenní (1.-3. kategorie)
toxické pro reprodukci (1.-3. kategorie)
nebezpečné pro životní prostředí
4
Zákon 350/2011 Sb.
dodavatel, který uvádí na trh zajistí označení na obalu
 obchodní název směsi
 obchodní firma
 chemický název nebezpečné látky
 výstražné symboly
 standardní věty o specifické rizikovosti (R-věty)
 standardní pokyny pro bezpečné zacházení (S-věty)
 nesmí!!!!!!!!! uvádět nápisy o neškodnosti, ekologické šetrnosti či jiné
info vedoucí k podcenění účinků
R-věty (je jich přes 60): R29 - uvolňuje toxický plyn při styku s vodou,
R32 -uvolňuje toxický plyn při styku s kyselinami (př. soli kyanovodíku),
R64 - může poškodit kojence prostřednictvím mateřského mléka
S-věty (je jich přes 60): S2 - uchovávejte mimo dosah dětí,
S3 - uchovávejte v chladu (teplota varu menší než 40°C),
S21 - nekuřte při používání
5
Nařízení (ES) č.1272/2008
• o klasifikaci, označování a balení látek a směsí =
nařízení CLP – classification, labelling and packaging
• zpočátku GHS – globální harmonizovaný systém
klasifikace a označování chemických látek a směsí
• je nadřazen národním legislativním předpisům
• 1355 stran – 35 stran text předpisu, 1320 stran
příloh
6
Nařízení (ES) č.1272/2008
Hlavy Nařízení pro látky vstoupí v platnost 1.12.2010,
pro směsi 1.6.2015
příklady změn:
minulost zjištění a zhodnocení nebezpečných vlastností
– nově přiřazení jedné nebo více tříd nebezpečnosti a
jejich kategorií
minulost výstražný symbol žlutooranžový čtverec s
černým symbolem – nově červeně orámovaný
čtverec postavený na roh
minulost R a S věty – nově H a P věty
7
Nařízení (ES) č.1272/2008
třídy nebezpečnosti
• fyzikálně-chemické př.: hořlavé plyny, hořlavé aerosoly,
hořlavé kapaliny, hořlavé tuhé látky (dříve extrémně
hořlavý, vysoce hořlavý, hořlavý)
• pro zdraví př.: specifická toxicita pro cílové orgány jednorázová expozice, specifická toxicita pro cílové orgány
- opakovaná expozice (dříve vysoce toxický, toxický)
• pro životní prostředí: nebezpečnost pro vodní prostředí
• doplňková třída: nebezpečnost pro ozonovou vrstvu
8
Nařízení (ES) č.1272/2008
výstražné symboly například:
dříve F: hořlavý
nyní hořlavé plyny, kategorie 1; hořlavé aerosoly,
kategorie 1, 2; hořlavé kapaliny, kategorie 1, 2, 3;
hořlavé tuhé látky, kategorie 1, 2; samovolně reagující
látky a směsi, typy B, C, D, E, F; samozápalné kapaliny,
kategorie 1; samozápalné tuhé látky, kategorie 1;
samozahřívající se látky a směsi, kategorie 1, 2; látky a
směsi, které při styku s vodou uvolňují hořlavé plyny,
kategorie 1, 2, 3; organické peroxidy, typy B, C, D, E, F
9
Nařízení (ES) č.1272/2008
Nařízení se vztahuje na všechny látky a směsi dodávané v EU
nevztahuje se na veterinární a humánní léčiva, kosmetické
prostředky, zdravotnické prostředky, potraviny nebo krmiva,
látky určené pro aromatizaci potravin nebo jako doplňková látka
do krmiv (ve smyslu příslušných směrnic nebo rozhodnutí ES),
radioaktivní látky a další
Seznam látek s harmonizovanou klasifikací součástí dokumentu Nařízení
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:353:0001:1355:cs:PDF
10
Bezpečnostní listy
Bezpečnostní listy - MSDS (Material Safety Data Sheets) přesná podoba upravena Nařízením ES č. 1272/2008, osoba
která uvádí na trh nebezpečnou látku nebo směs, je
povinna vypracovat bezpečnostní list, výrobce i dovozce
obsahují několik oddílů: název, obchodní názvy, číselné označení
v několika systémech, identifikace rizik (vliv na lidské zdraví, riziko
požáru, reaktivita), první pomoc, hašení, zacházení, skladování,
expoziční limity, fyzikální a chemické vlastnosti, toxikologické
informace (akutní a chronické expozice)
11
Zjišťování toxicity
4. krok: databáze
5. krok: Státní zdravotní ústav - toxikologická
laboratoř, Toxikologické informační středisko při Klinice
nemocí z povolání Vojenské fakultní nemocnice,
Na bojišti 1, Praha 1,
e-mail: [email protected], tel: 224919293
6. krok: experimenty - testy
12
Experimenty
in vitro - (ve skle) - na jednoduchých organismech (př. prvoci,
bakterie, řasy, klíčící semena rostlin, buněčné preparáty (bílé
krvinky, jaterní buňky),
in vivo - testy na živých zvířatech, komplexní organismus i
když na člověka převod složitý,
př. drobní hlodavci (myš, potkan, králík), pes, prase,
v současnosti kvůli ochraně zvířat je snaha o snížení počtu
zvířat a snaha vycházet z jedné dávky
13
Experimenty
Zákon č. 246/1992 Sb. na ochranu zvířat proti týrání
část Třetí – ochrana pokusných zvířat
- pokusy mohou být povoleny pouze po ověření, že při
současném stavu nelze zajistit poznatky nebo jejich využití
jinými metodami nebo postupem, a to je-li předpokládaná
bolest, utrpení nebo poškozování pokusných zvířat s ohledem
na cíl pokusů eticky opodstatněna a jsou nezbytné z
některých důvodů
14
Experimenty
Zákon č. 246/1992 Sb. na ochranu zvířat proti týrání
část Třetí, § 16
Právnické a fyzické osoby provádějící pokusy na zvířatech jsou povinny
a) zabezpečit, aby zvířeti nebyla působena bolest, utrpení nebo
poškození nad rozsah nevyhnutelný vzhledem k účelu, který se
pokusem sleduje,
…
d) zajistit přiměřenou péči o pokusná zvířata, zejména jejich vhodný
chov, výživu, napájení, přiměřený prostor a mikroklima, a veterinární
péči o ně,
e) připravovat a plánovat pokusy předem, používat pouze přiměřených
metod a vhodných zvířecích modelů, a tak snižovat množství
používaných zvířat
15
Experimenty
akutní - účinek po jednorázovém podání, který se projeví okamžitě nebo v krátké
době (do 24 hodin)
subakutní - 28 dní, subchronický - 90 dní
- pro dlouhodobější působení xenobiotika je dávka menší,
- pro srovnání již nutné 3 skupiny zvířat: pokusná, kontrolní a volná
pokusná - přísun xenobiotika, kontrolní - stejné podmínky jako pokusná, ale
bez xenobiotika, volná - př. bez stresu z uzavření
sledované parametry: hmotnost, úmrtnost, spotřeba potravy, vody, vzorky krve,
moči, slin
- po ukončení pokusu pokusná i kontrolní skupina usmrceny a provedena pitva,
pro změnu vnitřních tkání a orgánů
chronická expozice - po dlouhou dobu, větší část života zvířat, - podmínky stejné
jako u subchronického testování, význam pro zjištění karcinogenity,
mutagenity
- časově a finančně náročné, i pracovně
16
Toxicita
- závislost mezi dávkou a účinkem nebývá přímo úměrná
100
účinek 90
(%)
80
70
60
látka 1
LD50
50
látka 2
40
látka 3
30
20
10
0
0,0
1,0
NOAEL
2,0
LOAEL
3,0
4,0
5,0
6,0
dávka (log c)
17
Toxicita
Toxicita se vyjadřuje v hmotnostních jednotkách škodliviny na jednotku
tělesné hmotnosti jako dávka - množství přijaté do organismu př.
mg/kg, musí se vždy uvádět organismus, protože je důležitý druh
s různou tolerancí
schopnost látky vyvolat otravu se vyjadřuje
př. střední letální dávka LD50, dávka, která způsobí úhyn 50 % pokusných
zvířat
př. střední efektivní dávka ED50, dávka, která vyvolá pozorovaný efekt u
50 % pokusných zvířat
NOAEL - nejvyšší dávka, při které ještě nebyl pozorován účinek (no
observable adverse effect level)
LOAEL - nejnižší dávka, při které již byl pozorován účinek (lowest
observable adverse effect level)
18
Predikční toxikologie
- prostá úvaha a modelové výpočty, vytvořena matematická
formule, která zobecňuje pokusně získané údaje
př. PAU - polyaromatické uhlovodíky - předpoklad, že jsou
karcinogenní,
př. organické sloučeniny fosforu - inhibitory přenosu nervového
vzruchu
QSAR - Quantitative Structure Activity Relationship
= kvantitativní vztah mezi strukturou a aktivitou (biologickou
účinností)
- odhad toxicity z fyzikálně-chemických parametrů,
z chemického vzorce (př. funkční skupiny, základní skelet)
www.mpo.cz – nástrojová sada QSAR bezplatně ke stažení
19
Experimenty - člověk
převod na člověka složitý, ale i přesto nelze na něm
testovat!!!
klinické zkoušky - v případě léků, po všech dostupných
testech na jiných organismech
epidemiologické studie - sledování lidské populace po
haváriích, v pracovním prostředí, kuřáci
- sledované parametry porovnávány se záznamy jiných osob, které
nebyly vystaveny expozici a jsou maximálně podobné (věk,
stravovací návyky, úroveň stresu, sociálně-ekonomické
postavení).
20
Dávky v praxi
v pracovním procesu – Nařízení vlády č. 361/2007 Sb.
stanoví podmínky ochrany zdraví při práci
přípustné expoziční limity PEL - zaměstnanci jsou vystaveni
při 8hodinové směně a při celoživotní expozici nedojde
k poškození zdraví
nejvyšší přípustné koncentrace NPK-P - v případě výkyvu, jen
do této hodnoty, pak nutný pokles, aby výsledný průměr
nepřesáhl PEL
OSHA – Agentura pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci
(Occupational Safety and Health Administration)
- určuje pracovní standardy, podmínky při práci
21
Dávky v praxi
v životním prostředí - ve volném ovzduší imisní
koncentrace, které jsou nižší než PEL, protože člověk je
vystaven 24 hodin denně
ve výživě se používají hodnoty ADI (acceptable daily intake),
DDD (doporučená denní dávka) - maximální denní množství
nutrientů, které při celoživotním příjmu nezpůsobí člověku
žádné poškození zdraví
Vyhláška č. 450/2004 Sb., o označování výživové hodnoty
potravin – v příloze tabulka s vitaminy a minerálními látkami
22