1,2,3,4,5,6-Heksachlorocykloheksan (techniczny)

Techniczny heksachlorocykloheksan (HCH) uzyskuje się w procesie chlorowania benzenu pod wpływem katalitycznego działania promieniowania UV. Produkt techniczny jest mieszaniną do ośmiu izomerów przestrzennych, z których tylko izomer γ-HCH, znany jako lindan, ma właściwości owadobójcze. Podstawowym zastosowaniem technicznego HCH jest otrzymywanie czystego izomeru γ-HCH. W Polsce, jak i w większości rozwiniętych państw w strefie umiar-kowanej, wycofywanie lindanu ze stosowania w rolnictwie rozpoczęto w 70. latach. Obecnie HCH (zarówno techniczny, jak i lindan) jest stosowany jedynie w państwach o klimacie tropikalnym, przede wszystkim w Indiach. Synteza HCH (przeznaczonego do produkcji lindanu) w Zakładach Chemicznych Organika-Azot w Jaworznie, została wstrzymana w 1982 r. Obecnie techniczny HCH nie jest ani produkowany, ani konfekcjonowany w Polsce i nie wydaje się możliwe, aby sytuacja ta miała się zmienić. Toksyczność poszczególnych izomerów HCH jest różna. W przypadku toksyczności ostrej, najsilniej działającym izomerem jest izomer γ. W objawach zatrucia dominują symptomy pobudzenia układu nerwowego (pozostałe izomery, tj.: α, β i δ mają działanie przeciwne). W przypadku toksyczności przewlekłej najsilniejsze działanie wywiera izomer β, co jest związane z jego wyjątkową trwałością (persystencją) i zdolnością do biokumulacji. U ludzi ostremu zatruciu technicznym HCH towarzyszą: uczucie zmęczenia, bóle i zawroty głowy, parestezja twarzy i dłoni, nudności, wymioty, biegunka, drgawki kloniczno-toniczne, wreszcie w przypadku ciężkich zatruć śmierć, będąca następstwem niewydolności układu oddechowego bądź zapaści sercowo-naczyniowej. Objawy u osób narażonych zawodowo są podobne do wcześniej opisanych, ale występują w odpowiednio mniejszym nasileniu. Ponadto, u narażonych stwierdzano zwiększenie częstości nieprawidłowego zapisu pracy serca (EKG) i mózgu (EEG). Techniczny HCH jest substancją o umiarkowanej toksyczności ostrej. Wartości LD50 wynoszą dla różnych gatunków zwierząt od około 60 do ponad 3700 mg/kg m.c. (narażenie p.o.), od 900 do > 8000 mg/kg m.c. (narażenie dermalne) i 690 mg/m3 (narażenie drogą oddechową). W badaniach toksyczności przewlekłej podstawowym skutkiem toksycznego działania technicznego HCH u zwierząt były objawy neurotoksyczne (drgawki, trudności w oddychaniu oraz porażenie łap), zwiększenie względnej i bezwzględnej masy narządów (wątroby i nerek), zmiany w obrębie wątroby, nerek i jąder oraz zmiany aktywności enzymów i profilu białek osocza świadczące o funkcjonalnym uszkodzeniu wątroby. Omawiana substancja nie wykazuje działania mutagenego i genotoksycznego. Na podstawie wyników badań na zwierzętach wykazano, że techniczny HCH powoduje powstawanie nowo-tworów wątroby, a gatunkiem najbardziej wrażliwym na jego działanie są myszy. Izomerem, którego udział w aktywności kancerogennej technicznego HCH jest prawdopodobnie największy, jest izomer α. W 1987 r. grupa heksachlorocykloheksanów (w tym techniczny HCH) została zaklasyfikowana przez IARC do grupy 2B. Oceniono, że nie ma wystarczających dowodów rakotwórczego działania tej grupy związków u człowieka, natomiast w odniesieniu do zwierząt laboratoryjnych są one dostateczne (dla technicznego HCH i izomeru α) bądź ograniczone (dla izomerów β i γ). Zarówno techniczny HCH, jak i jego izomery nie wykazują działania teratogennego, a działanie embrio- i fetotoksyczne obserwuje się po podawaniu dawek toksycznych dla matek. Z dostępnych danych wynika jednak, że narażenie na HCH może mieć wpływ na funkcje rozrodcze, przede wszystkim samców. Izomery wchodzące w skład technicznego HCH szybko wchłaniają się do organizmu zarówno przez układ pokarmowy, jak i przez skórę oraz płuca. Po wchłonięciu są rozmieszczane praktycznie we wszystkich tkankach i narządach, przy czym największe powinowactwo wykazują do tkanki tłuszczowej. Łatwo przenikają przez barierę krew-łożysko oraz przenikają do mleka. Izomery HCH, z wyjątkiem izomeru β, są w porównaniu z innymi związkami chloroorganicznymi względnie szybko metabolizowane i wydalane z organizmu. Izomer β charakteryzuje się bardzo dużą trwałością i zdolnością do biokumulacji w tkance tłuszczowej – jego połowiczny okres wydalania u człowieka oceniono na ponad 7 lat. Metabolizm HCH zachodzi przede wszystkim w wątrobie za pośrednictwem oksydaz o mieszanej funkcji związanych z cytochromem P-450. Podstawowymi kierunkami przemian HCH są: odwodorowanie, odchlorowodorowanie, odchlorowanie i hydroksylacja. Obecnie jest znanych około 100 produktów przemiany metabolicznej HCH. Są one wydalane z organizmu, przede wszystkim w moczu, zarówno jako wolne związki, a także związane z glutationem, resztami kwasu glukuronowego, siarkowego czy merkapturowego. Mechanizm toksycznego działania HCH jest złożony i wielokierunkowy. Izomery HCH mogą m.in.: zaburzać neuroprzekaźnictwo, hamować aktywność ATP-azy sodowo-potasowej, magnezowej i wapniowej, zaburzać gospodarkę wapniową, zaburzać równowagę fosfolipidowych błon komórkowych, a także wywoływać stres oksydacyjny w wątrobie. Ponadto, izomery HCH, podobnie jak i inne insektycydy chloroorganiczne, działając pobudzająco na cytochrom P-450, mogą wielokierunkowo modyfikować metabolizm innych związków, zarówno endogennych, jak i egzogennych, co szczególnie w przypadku przewlekłego narażenia może być jednym z istotniejszych mechanizmów toksycznego działania. W ostatnich latach coraz częściej sugeruje się, że HCH, a zwłaszcza jego najtrwalszy izomer β, mogą zaburzać równowagę hormonalną organizmu. Izomer ten jest zaliczany do grupy tzw. endocrine disruptors, EDs. W większości państw normatyw higieniczny dla technicznego HCH wynosi 0,5 mg/m3. W Polsce wartość NDS (najwyższego dopuszczalnego stężenia) wynosi 0,05 mg/m3, natomiast wartość NDSCh (najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego) – 0,4 mg/m3, lecz dotychczas nie została opracowana dokumentacja dla tej substancji. Autor niniejszej dokumentacji zaproponował, na podstawie przeglądu piśmiennictwa, przyjęcie stężenia 0,17 mg/m3 za wartości NDS technicznego HCH. Podstawą ustalenia wartości NDS związku są wyniki rocznego doświadczenia paszowego na szczurach przeprowadzonego przez Dikshith i in. (1991a), na podstawie którego przyjęto wartość NOAEL wynoszącą 0,4 mg/kg/dzień. Wartość ta jest zgodna z wynikami innych badań toksyczności przewlekłej, zarówno technicznego HCH, jak i pojedynczych izomerów. Ze względu na brak silnego działania drażniącego, proponowanie wartości NDSCh związku nie znajduje uzasadnienia. Nie ma też podstaw merytorycznych do ustalania wartości DSB (dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym) technicznego HCH.

Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
Dziedziny: nauki społeczne
Dyscypliny: nauki o zarządzaniu i jakości