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, Sigma- Aldrich - 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
4. krok: databáze Zjišťování toxicity 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: tis@mybox.cesnet.cz, 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 50 40 30 20 10 LD50 látka 1 látka 2 látka 3 0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 NOAEL LOAEL 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 LD 50, dávka, která způsobí úhyn 50 % pokusných zvířat př. střední efektivní dávka ED 50, 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