Introduction

Les solvants organiques sont volatils et généralement solubles dans la graisse corporelle (lipophiles), bien que certains d'entre eux, par exemple le méthanol et l'acétone, soient également solubles dans l'eau (hydrophiles). Ils ont été largement utilisés non seulement dans l'industrie mais aussi dans les produits de consommation tels que les peintures, les encres, les diluants, les dégraissants, les agents de nettoyage à sec, les détachants, les répulsifs, etc. Bien qu'il soit possible d'appliquer une surveillance biologique pour détecter des effets sur la santé, par exemple des effets sur le foie et les reins, dans le cadre de la surveillance de la santé des travailleurs exposés professionnellement à des solvants organiques, il est préférable d'utiliser plutôt la surveillance biologique pour " surveillance de l'exposition afin de protéger la santé des travailleurs de la toxicité de ces solvants, car il s'agit d'une approche suffisamment sensible pour alerter bien avant qu'un effet sur la santé ne se produise. Le dépistage des travailleurs pour une sensibilité élevée à la toxicité des solvants peut également contribuer à la protection de leur santé.

Résumé de la toxicocinétique

Les solvants organiques sont généralement volatils dans des conditions standard, bien que la volatilité varie d'un solvant à l'autre. Ainsi, la principale voie d'exposition en milieu industriel est l'inhalation. Le taux d'absorption à travers la paroi alvéolaire des poumons est beaucoup plus élevé que celui à travers la paroi du tube digestif, et un taux d'absorption pulmonaire d'environ 50 % est considéré comme typique pour de nombreux solvants courants tels que le toluène. Certains solvants, par exemple le disulfure de carbone et le N,N-diméthylformamide à l'état liquide, peuvent pénétrer la peau humaine intacte en quantités suffisamment importantes pour être toxiques.

Lorsque ces solvants sont absorbés, une partie est exhalée dans l'haleine sans aucune biotransformation, mais la plus grande partie est distribuée dans les organes et tissus riches en lipides du fait de leur lipophilie. La biotransformation a lieu principalement dans le foie (et également dans d'autres organes dans une moindre mesure), et la molécule de solvant devient plus hydrophile, généralement par un processus d'oxydation suivi d'une conjugaison, pour être excrétée via le rein dans l'urine sous forme de métabolite(s ). Une petite partie peut être éliminée sous forme inchangée dans les urines.

Ainsi, trois matériaux biologiques, l'urine, le sang et l'haleine expirée, sont disponibles pour la surveillance de l'exposition aux solvants d'un point de vue pratique. Un autre facteur important dans le choix des matériaux biologiques pour la surveillance de l'exposition est la vitesse de disparition de la substance absorbée, pour laquelle la demi-vie biologique, ou le temps nécessaire pour qu'une substance diminue de moitié sa concentration d'origine, est un paramètre quantitatif. Par exemple, les solvants disparaîtront de l'haleine expirée beaucoup plus rapidement que les métabolites correspondants de l'urine, ce qui signifie qu'ils ont une demi-vie beaucoup plus courte. Au sein des métabolites urinaires, la demi-vie biologique varie en fonction de la vitesse à laquelle le composé parent est métabolisé, de sorte que le temps d'échantillonnage par rapport à l'exposition est souvent d'une importance critique (voir ci-dessous). Une troisième considération dans le choix d'un matériel biologique est la spécificité du produit chimique cible à analyser par rapport à l'exposition. Par exemple, l'acide hippurique est un marqueur d'exposition au toluène utilisé depuis longtemps, mais il n'est pas seulement formé naturellement par le corps, mais peut également être dérivé de sources non professionnelles telles que certains additifs alimentaires, et n'est plus considéré comme un marqueur fiable. marqueur lorsque l'exposition au toluène est faible (moins de 50 cm³/m³). D'une manière générale, les métabolites urinaires ont été les plus largement utilisés comme indicateurs d'exposition à divers solvants organiques. Le solvant dans le sang est analysé comme une mesure qualitative de l'exposition parce qu'il reste généralement dans le sang moins longtemps et reflète davantage une exposition aiguë, alors que le solvant dans l'air exhalé est difficile à utiliser pour estimer l'exposition moyenne parce que la concentration dans l'haleine diminue tellement rapidement après l'arrêt de l'exposition. Le solvant dans l'urine est un candidat prometteur comme mesure de l'exposition, mais il doit encore être validé.

Essais d'exposition biologique aux solvants organiques

Dans l'application de la surveillance biologique de l'exposition aux solvants, le temps d'échantillonnage est important, comme indiqué ci-dessus. Le tableau 1 indique les durées d'échantillonnage recommandées pour les solvants courants dans le cadre de la surveillance de l'exposition professionnelle quotidienne. Lorsque le solvant lui-même doit être analysé, une attention doit être portée à la prévention d'éventuelles pertes (par exemple, évaporation dans l'air ambiant) ainsi que de la contamination (par exemple, dissolution de l'air ambiant dans l'échantillon) pendant le processus de manipulation de l'échantillon. Si les échantillons doivent être transportés vers un laboratoire éloigné ou stockés avant l'analyse, des précautions doivent être prises pour éviter toute perte. La congélation est recommandée pour les métabolites, tandis que la réfrigération (mais pas de congélation) dans un récipient hermétique sans espace d'air (ou plus préférablement, dans un flacon à espace libre) est recommandée pour l'analyse du solvant lui-même. En analyse chimique, le contrôle qualité est essentiel pour obtenir des résultats fiables (pour plus de détails, voir l'article « Assurance qualité » dans ce chapitre). Dans la communication des résultats, l'éthique doit être respectée (voir chapitre Questions éthiques ailleurs dans le Encyclopédie).

Tableau 1. Quelques exemples de produits chimiques cibles pour la surveillance biologique et le moment de l'échantillonnage

¹ Fin du quart de travail sauf indication contraire : les jours de la semaine indiquent les jours d'échantillonnage préférés.
² Trois isomères, séparément ou dans n'importe quelle combinaison.

Source : Résumé de l'OMS 1996.

Un certain nombre de procédures analytiques sont établies pour de nombreux solvants. Les méthodes varient en fonction du produit chimique cible, mais la plupart des méthodes récemment développées utilisent la chromatographie en phase gazeuse (GC) ou la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) pour la séparation. L'utilisation d'un échantillonneur automatique et d'un processeur de données est recommandée pour un bon contrôle de la qualité dans l'analyse chimique. Lorsqu'un solvant lui-même dans le sang ou dans l'urine doit être analysé, une application de la technique de l'espace de tête en GC (headspace GC) est très pratique, surtout lorsque le solvant est suffisamment volatil. Le tableau 2 présente quelques exemples des méthodes établies pour les solvants courants.

Tableau 2. Quelques exemples de méthodes analytiques pour le suivi biologique de l'exposition aux solvants organiques

Source : Résumé de l'OMS 1996.

Evaluation

Une relation linéaire des indicateurs d'exposition (listés dans le tableau 2) avec l'intensité d'exposition aux solvants correspondants peut être établie soit par une enquête auprès des travailleurs exposés professionnellement aux solvants, soit par l'exposition expérimentale de volontaires humains. Ainsi, l'ACGIH (1994) et la DFG (1994), par exemple, ont établi l'indice d'exposition biologique (BEI) et la valeur de tolérance biologique (BAT), respectivement, comme les valeurs dans les échantillons biologiques qui sont équivalentes à l'exposition professionnelle. limite d'exposition pour les produits chimiques en suspension dans l'air, c'est-à-dire la valeur limite de seuil (TLV) et la concentration maximale sur le lieu de travail (MAK), respectivement. On sait cependant que le niveau de la substance chimique cible dans les échantillons prélevés sur des personnes non exposées peut varier, reflétant, par exemple, les coutumes locales (par exemple, la nourriture), et que des différences ethniques peuvent exister dans le métabolisme des solvants. Il est donc souhaitable d'établir des valeurs limites par l'étude de la population locale concernée.

Lors de l'évaluation des résultats, l'exposition non professionnelle au solvant (par exemple, via l'utilisation de produits de consommation contenant du solvant ou l'inhalation intentionnelle) et l'exposition à des produits chimiques qui donnent lieu aux mêmes métabolites (par exemple, certains additifs alimentaires) doivent être soigneusement exclues. S'il existe un écart important entre l'intensité de l'exposition aux vapeurs et les résultats de la surveillance biologique, la différence peut indiquer la possibilité d'une absorption cutanée. Le tabagisme supprime le métabolisme de certains solvants (par exemple, le toluène), tandis que la consommation aiguë d'éthanol peut supprimer le métabolisme du méthanol de manière compétitive.

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