Heksan. Dokumentacja dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Heksan (n-heksan) jest bezbarwną, łatwopalną lotną cieczą stosowaną jako rozpuszczalnik organiczny klejów, lakierów, farb zwykłych oraz drukarskich, a także rozcieńczalnik i środek czyszczący. Związek jest używany w przemyśle gumowym, obuwniczym, spożywczym (do ekstrakcji olejów roślinnych z nasion), farmaceutycznym, kosmetycznym oraz chemicznym. W Polsce narażenie na heksan występuje głównie w przemyśle obuwniczym i w zakładach kaletniczych. Obecnie są wprowadzane takie zamienniki heksanu, jak metyloheksan i dimetyloheksan. Zgodnie z danymi Instytutu Medycyny Pracy z 2001 r. w Polsce na działanie heksanu o większym stężeniu niż wartość NDS wynosząca 100 mg/m3 było narażonych w środowisku pracy 136 osób. W dostępnym piśmiennictwie nie ma danych na temat padnięć zwierząt w wyniku narażenia na czysty heksan. Wartość LC50 dla mieszaniny heksanu i jego izomerów wyniosła 259 353 mg/m3 dla szczurów narażanych w ciągu 4 h. Stężenie to było znacznie większe niż stężenie wybuchowe (około 38 000 mg/m3). Wartość DL50 po podaniu szczurom do żołądka wyniosła 15 840 mg/kg. W przypadku przewlekłego narażenia ludzi na heksan narządem krytycznym jest obwodowy układ nerwowy. Efektem krytycznym jest zespół objawów klinicznych, zmian elektrofizjologicznych oraz morfologicznych w nerwach i mięśniach określany mianem polineuropatii obwodowej. U ludzi narażonych zawodowo na mieszaninę lotnych związków organicznych obecnych w rozpuszczalnikach do klejów i farb skutek ten stwierdzono wielokrotnie. Wyniki badań ludzi narażonych zawodowo na heksan, wprawdzie spójne jakościowo, nie pozwalają jednak na ustalenie zależności dawka-efekt, ze względu na niepełne dane w ocenie narażenia i występowanie narażenia złożonego. Wieloletnie narażenie na heksan o średnim stężeniu (240 mg/m3) nie powodowało tego skutku działania (NOAEL). Objawy ze strony obwodowego układu nerwowego stwierdzano najwcześniej w wyniku narażenia ciągłego, przekraczającego 18 h dziennie. U szczurów zwyrodnienie aksonów nerwów obwodowych wystąpiło w wyniku narażenia na heksan o stężeniu 1760 mg/m3 (9 tygodni, 7 dni/tydzień, 22 h dziennie). Gdy okres narażenia w ciągu dnia nie przekraczał 12 h, jego skutki były słabiej nasilone. Nie stwierdzano efektów działania toksycznego heksanu na inne układy i narządy. Wchłanianie heksanu może zachodzić w drogach oddechowych, przez skórę i w przewodzie pokarmowym. Retencja par heksanu w drogach oddechowych człowieka wynosi 28 - 34%. Około 10 - 20% wchłoniętej dawki heksanu ulega przemianom metabolicznym. Heksan ulega utlenieniu z udziałem cytochromu P-450, tworząc 1-heksanol, 2-heksanol i 3-heksanol. W wyniku utlenienia 2-heksanonu i hydroksylacji powstałego związku tworzy się 5-hydroksy-2-heksanon, który ulega dalszemu utlenieniu do 2,5-heksanodionu. Przyjęcie stężenia 204 mg/m3 heksanu za wartość LOAEL i jednego współczynnika niepewności uwzględniającego wrażliwość osobniczą daje wartość 100 mg/m3, co pozwala na zaakceptowanie wartości NDS równej 72 mg/m3 przyjętej przez Komitet Naukowy ds. Dopuszczalnych Stężeń w Środowisku Pracy Unii Europejskiej. Nie ma podstaw do zaproponowania wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) i dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB) heksanu.

n-Hexane is a colorless liquid, readily volatile with a boiling point of 69 oC. Technical grade hexane is a mixture of n-hexane and isomers of methylpentane and heptane. n-Hexane is commonly used as a solvent component of paints and thinners and especially glues. Ii is also present in gasoline. Occupational exposure to n-hexane may occur in rubber, chemical, pharmaceutical and shoe industries. n-Hexane is readily absorbed by all routes of exposure. In industrial settings, absorption takes place primarily via respiration. Retention rate of 28 – 34% has been reported. The rate of absorption of liquid hexane through the skin is 0.31 mg/cm2/h. Metabolism of n-hexane is important from the point of view of toxic effects. The metabolite, 2,5-hexanodion (2,5-HD), is responsible for toxic effects on peripheral nervous system inducing polyneuropathy. 2,5-HD can be derived in vivo from n-hexane via 2-hexanol, to either 2,5-hexanediol or methyl butyl ketone, and then to 5-hydroxy-2-hexanone, the last being interconvertible with 2,5-HD. n-Hexane is eliminated unchanged in exhaled air. After termination of exposure concentration in exhaled air it declines rapidly after cessation of exposure with apparent half-lives of 5 to 10 minutes and 100 minutes. Urinary excretion is negligible. The major elimination pathway is metabolism. The major metabolite is 2,5-hexanodione, which is eliminated with an apparent half-life of 13 – 14 hours and therefore, has a potential for accumulation over the workweek. Occupational exposure shows that n-hexane is toxic to the peripheral nervous system. Cases of sensorimotor to amyotrophic polyneuropathy have been observed among workers exposed to n-hexane in concentrations of up to 9000 mg/m3 for 48 hours or longer per week. Some of the affected individuals had exposure below 1800 mg/m3. In spite of numerous investigations in the industrial setting the dose-effect and dose-response relationships have not been established because workers were usually exposed to a mixture of solvents. The toxicity of n-hexane to induce polyneuropathy after repeated exposures was further confirmed by animal experiments. In rats, degeneration of axons in peripheral nerves occurred as a result of exposure to n-hexane in concentration of 1760 mg/m3 (9 weeks, 7 days/week, 22 h/day). The proposed occupational exposure limit (OEL-TWA) of 100 mg/m3 is based on the NOAEL (204 mg/m3) value derived from long-term (6.5 years) observation of the group of 14 persons exposed to a mixture of n-hexane and acetone and the uncertainty factor of 2.