Mesleki olarak metallere maruz kalan işçilerin biyolojik örneklerinde arsenik düzeyleri
Determination of arsenic levels in biological samples of occupationally exposed workers
Yazar: BAYRAM YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. ZELİHA KAYAALTI
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Adli Bilimler Ana Bilim Dalı / Adli Kimya ve Adli Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine ; Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry
Dizin: Arsenik = Arsenic ; Arsenik bileşikleri = Arsenicals ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry ; Mesleki maruziyet = Occupational exposure ; İşçiler = Workers

Özet:
Bu çalışmanın amacı öncelikle Ankara Meslek Hastalıkları Hastanesine başvuran 95 metal işçisinin kan, idrar ve saç örneklerinde arsenik düzeylerinin belirlenmesi için grafit fırınlı atomik absorbsiyon cihazıyla (GFAAS) hassas bir yöntemin geliştirilmesi ve valide edilmesidir. Doğrudan metallere maruz kalan gönüllülerin biyolojik örneklerinden toplandığı için metal işçilerinin kronik arsenik maruziyeti riski altında olup olmadıklarını vurgulamakta amaçlanmıştır. 
	Örnekler analizlerden önce mikrodalga fırında asitle yıkılama basamağından geçirildiler. Biyolojik örneklerde arsenik seviyesini belirlemek içik zeeman zemin düzeltme sistemli grafit fırınlı atomik absorbsiyon spekstroskopisi (GFAAS) kullanıldı.
	Yöntem sırasıyla 0,37 µg/L ve 1,1 µg/L?ye eşit gözlenebime sınırı (LOD) ve tayin sınırı (LOQ) ile 0-100  µg/L arsenik konsantrasyonu arasında doğrusallık gösterdi. Kalibrasyon grafiği yüksek bir korelasyon katsayısı (r2=0,9983) ile karakterize edildi. Yöntemin validasyonu referans materyallerin kullanımıyla tekrarlanabilirlik ve doğruluk (gerçeklik) açısından yapıldı.
Mevcut çalışmada, arsenik düzeyleri sırasıyla kanda 3,89-52,44 µg/L; idrarda 1,26-27,54 µg/L ve saçta 0,06 -7,90 mg As/kg aralığında değişmiştir. Metal işçilerinin kanda, idrarda ve saçtaki arsenik seviylerinin ortalamaları sırasıyla 21,25±12,47 ppb, 6,43±4,99 ppb ve 1,81±1,79 ppm olarak bulunmuştur. Biyolojik örneklerler yaşa, sigara içme alışkanlığına, maruziyet süresine ve beden kitle indeksine (BKİ) göre sınıflandırıldılar.
SPSS 19.0 paket programı ile sonuç olarak ortaya çıkan değerler için istatistiksel testler gerçekleştirilmiştir. Sigara içen gruptaki saç-arsenik düzeylerinin ortalaması (2,05 ±1,97mg As/kg), sigara içmeyen grubun ortalamasına (1,80±1,79 mg As/kg) göre istatistiksel açıdan anlamlı bir şekilde yüksek bulunmuştur (p<0,05). Buna zıt olarak, sigara içen ve içmeyen gruplardaki kan ve idrar arsenik düzeyleri arasında anlamlı bir fark bulunamamıştır.
Maruziyet süresi (4-10 yıl) grubunda saç-arsenik düzeyinin ortalaması (2,34±2,21 mg As/kg), maruziyet süre (1-3 yıl) grubunun saç-arsenik düzeyinden (1,39 ±1,25 mg As/kg) istatistiksel açıdan anlamlı bir şekilde yüksek bulundu (p<0,01).  Fakat kan ve idrar örneklerindeki maruziyet süresi grupları arasında istatistiksel açıdan anlamlı bir fark bulunamıştır.
Biyolojik örnekler arasındaki olası korelasyonları değerlendirmek için pearson korelasyonu testi uygulandı. Sonuç olarak kan-arsenik ve idrar arsenik düzeyleri  (r= -0.225; p=0.028) ile kan-arsenik ve saç-arsenik düzeyleri (r=-0,230, p=0,025) arasında negatif korelasyonlar bulunmuştur.

Yaş ve beden kitle indeksi (BKİ) grupları arasında istatistiksel açıdan anlamlı farklar bulunamamıştır.

Anahtar Kelimeler: AAS, Arsenik, Mesleki Maruziyet, Biyolojik Örnekler.

Abstract:
The primary goal of this study was to develop and validate a sensetive method with graphite furnace atomic absorption spectroscopy (GFAAS) to  determine arsenic concentration in blood, urine and hair samples of 95 smelter workers who admitted to Ankara Occupational Diseases Hospital. Since the biological samples are collected from the volunteers who have been directly exposed to metals, it is also aimed to emphasize whether or not the smelter workers are under risk in terms of chronic arsenic exposure .

	Prior to analysis; the samples were pre-treated with the acid digestion procedure. In order detect arsenic levels in the biological samples, graphite furnace atomic absorption spectrometer equipped with zeeman background correction system was utilized. 
	The method showed linearity in the range of 0-100 µg/L with a dedection and quantification limit equal to 0,37 µg/L and 1,1 µg/L respectively. The calibration curve was characterized by a high correlation coefficient (r2=0,9983). Validation of the method was performed in terms of repeatability and accuracy with the use of  reference materials.
In the present study, arsenic levels ranged between 3,83 and 52,44 µg/L in blood; 1,26 and 27,54 µg/L in urine;  0,06 and 7,90 mg As/kg in hair. Mean arsenic levels in blood, urine and hair samples of smelter workers are found as 21,25±12,47 ppb, 6,43±4,99 ppb, 1,81±1,79 ppm, respectively. Biological samples were classified according to age, smoking habits, exposure time and body mass index.
Statistical tests were performed for the resultant values by SPSS 19.0 software. Arithmetic mean of hair-arsenic levels in the smokers group (2,05 ±1,97mg As/kg) was found to be significantly higher than the arithmetic mean of the hair-arsenic levels in non-smokers group 1,80±1,79 mg As/kg  (p<0,05). On the contrary, no statistically significant differences between smokers and non-smokers groups of blood and urine samples.
Arithmetic mean of hair-arsenic levels in exposure time group (4-10 years)  was found (2,34±2,21 mg As/kg) to be significantly higher than the arithmetic mean of exposure  time group (1-3 years) (1,39 ±1,25 mg As/kg) (p<0,01).  However, no statistically significant differences between exposure time groups of blood and urine samples.
Pearson correlation test was applied to evaluate the possible correlation among biological samples. Consequently, negative correlations were found between the blood-arsenic and urine-arsenic levels (r= -0.225; p=0.028) and between blood-arsenic and hair arsenic (r=-0,230, p=0,025).
No statistically significant difference was found between age grups and BMI groups

Key Words: AAS, Arsenic, Occupational Exposure, Biological Samples.