Introdução
Solventes orgânicos são voláteis e geralmente solúveis na gordura corporal (lipofílicos), embora alguns deles, por exemplo, metanol e acetona, também sejam solúveis em água (hidrofílicos). Eles têm sido amplamente empregados não apenas na indústria, mas também em produtos de consumo, como tintas, tintas, diluentes, desengordurantes, agentes de limpeza a seco, removedores de manchas, repelentes e assim por diante. Embora seja possível aplicar o monitoramento biológico para detectar efeitos à saúde, por exemplo, efeitos no fígado e nos rins, para fins de vigilância da saúde de trabalhadores expostos ocupacionalmente a solventes orgânicos, é melhor usar o monitoramento biológico em vez de “ exposição” a fim de proteger a saúde dos trabalhadores da toxicidade desses solventes, porque esta é uma abordagem sensível o suficiente para dar avisos bem antes que quaisquer efeitos à saúde possam ocorrer. A triagem de trabalhadores quanto à alta sensibilidade à toxicidade de solvente também pode contribuir para a proteção de sua saúde.
Resumo da Toxicocinética
Os solventes orgânicos são geralmente voláteis em condições padrão, embora a volatilidade varie de solvente para solvente. Assim, a principal via de exposição em ambientes industriais é a inalação. A taxa de absorção através da parede alveolar dos pulmões é muito maior do que através da parede do trato digestivo, e uma taxa de absorção pulmonar de cerca de 50% é considerada típica para muitos solventes comuns, como o tolueno. Alguns solventes, por exemplo, dissulfeto de carbono e N,N-dimetilformamida no estado líquido, podem penetrar na pele humana intacta em quantidades grandes o suficiente para serem tóxicos.
Quando esses solventes são absorvidos, uma parte é exalada na respiração sem nenhuma biotransformação, mas a maior parte é distribuída em órgãos e tecidos ricos em lipídeos devido à sua lipofilicidade. A biotransformação ocorre principalmente no fígado (e também em outros órgãos em menor extensão), e a molécula do solvente torna-se mais hidrofílica, normalmente por um processo de oxidação seguido de conjugação, para ser excretada via rim na urina como metabólito(s) ). Uma pequena porção pode ser eliminada inalterada na urina.
Assim, três materiais biológicos, urina, sangue e ar exalado, estão disponíveis para monitoramento de exposição a solventes do ponto de vista prático. Outro fator importante na seleção de materiais biológicos para monitoramento da exposição é a velocidade de desaparecimento da substância absorvida, para a qual a meia-vida biológica, ou o tempo necessário para que uma substância diminua à metade de sua concentração original, é um parâmetro quantitativo. Por exemplo, os solventes desaparecem da respiração exalada muito mais rapidamente do que os metabólitos correspondentes da urina, o que significa que eles têm uma meia-vida muito mais curta. Dentro dos metabólitos urinários, a meia-vida biológica varia dependendo da rapidez com que o composto original é metabolizado, de modo que o tempo de amostragem em relação à exposição é muitas vezes de importância crítica (ver abaixo). Uma terceira consideração na escolha de um material biológico é a especificidade do produto químico alvo a ser analisado em relação à exposição. Por exemplo, o ácido hipúrico é um marcador de exposição ao tolueno usado há muito tempo, mas não é apenas formado naturalmente pelo corpo, mas também pode ser derivado de fontes não ocupacionais, como alguns aditivos alimentares, e não é mais considerado um indicador confiável marcador quando a exposição ao tolueno é baixa (menos de 50 cm3/m3). De um modo geral, os metabólitos urinários têm sido amplamente utilizados como indicadores de exposição a vários solventes orgânicos. O solvente no sangue é analisado como uma medida qualitativa de exposição porque geralmente permanece no sangue por um tempo mais curto e reflete mais a exposição aguda, enquanto o solvente na respiração exalada é difícil de usar para estimar a exposição média porque a concentração na respiração diminui tanto rapidamente após cessar a exposição. Solvente na urina é um candidato promissor como medida de exposição, mas precisa de validação adicional.
Testes de exposição biológica para solventes orgânicos
Ao aplicar o monitoramento biológico para exposição a solventes, o tempo de amostragem é importante, conforme indicado acima. A Tabela 1 mostra os tempos de amostragem recomendados para solventes comuns no monitoramento da exposição ocupacional diária. Quando o próprio solvente for analisado, deve-se prestar atenção para evitar possíveis perdas (por exemplo, evaporação para o ar ambiente), bem como contaminação (por exemplo, dissolução do ar ambiente na amostra) durante o processo de manuseio da amostra. Caso as amostras precisem ser transportadas para um laboratório distante ou armazenadas antes da análise, deve-se tomar cuidado para evitar perdas. O congelamento é recomendado para metabólitos, enquanto a refrigeração (mas sem congelamento) em um recipiente hermético sem espaço para ar (ou mais preferencialmente, em um frasco de headspace) é recomendada para análise do próprio solvente. Em análises químicas, o controle de qualidade é essencial para resultados confiáveis (para detalhes, consulte o artigo “Garantia de qualidade” neste capítulo). Ao relatar os resultados, a ética deve ser respeitada (ver capítulo Problemas éticos em outro lugar no enciclopédia).
Tabela 1. Alguns exemplos de produtos químicos alvo para monitoramento biológico e tempo de amostragem
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Solvente |
Alvo químico |
Urina/sangue |
Tempo de amostragem1 |
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Dissulfeto de carbono |
Ácido 2-tiotiazolidina-4-carboxílico |
Urina |
O F |
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N,N-dimetil-formamida |
N-Metilformamida |
Urina |
M Tu W Th F |
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2-Etoxietanol e seu acetato |
Ácido etoxiacético |
Urina |
Th F (fim do último turno de trabalho) |
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Hexano |
2,4-hexanodiona Hexano |
Urina Sangue |
M Tu W Th F confirmação da exposição |
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Metanol |
Metanol |
Urina |
M Tu W Th F |
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Estireno |
Ácido mandélico ácido fenilglioxílico Estireno |
Urina Urina Sangue |
O F O F confirmação da exposição |
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Tolueno |
Ácido hipúrico o-Cresol Tolueno Tolueno |
Urina Urina Sangue Urina |
Tu W Th F Tu W Th F confirmação da exposição Tu W Th F |
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Tricloroetileno |
Ácido tricloroacético (TCA) Triclorocompostos totais (soma de TCA e tricloroetanol livre e conjugado) Tricloroetileno |
Urina Urina Sangue |
O F O F confirmação da exposição |
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Xilenos2 |
Ácidos metilhipúricos Xilenos |
Urina Sangue |
Tu W Th F Tu W Th F |
1 Fim do turno de trabalho, salvo indicação em contrário: os dias da semana indicam os dias de amostragem preferidos.
2 Três isômeros, separadamente ou em qualquer combinação.
Fonte: Resumido da OMS 1996.
Vários procedimentos analíticos são estabelecidos para muitos solventes. Os métodos variam dependendo do produto químico alvo, mas a maioria dos métodos desenvolvidos recentemente usa cromatografia gasosa (GC) ou cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) para separação. O uso de um amostrador automático e processador de dados é recomendado para um bom controle de qualidade em análises químicas. Quando o próprio solvente no sangue ou na urina deve ser analisado, uma aplicação da técnica de headspace em GC (headspace GC) é muito conveniente, especialmente quando o solvente é suficientemente volátil. A Tabela 2 descreve alguns exemplos dos métodos estabelecidos para solventes comuns.
Tabela 2. Alguns exemplos de métodos analíticos para monitoramento biológico de exposição a solventes orgânicos
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Solvente |
Alvo químico |
Sangue/urina |
Método Analítico |
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Dissulfeto de carbono |
2-Tiotiazolidina-4- |
Urina |
Cromatógrafo líquido de alto desempenho com detecção ultravioleta (UV-HPLC) |
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N, N-dimetilformamida |
N-Metilformamida |
Urina |
Cromatógrafo a gás com detecção termiônica de chama (FTD-GC) |
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2-Etoxietanol e seu acetato |
Ácido etoxiacético |
Urina |
Extração, derivatização e cromatografia gasosa com detecção de ionização de chama (FID-GC) |
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Hexano |
2,4-hexanodiona Hexano |
Urina Sangue |
Extração, (hidrólise) e FID-GC Headspace FID-GC |
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Metanol |
Metanol |
Urina |
Headspace FID-GC |
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Estireno |
Ácido mandélico ácido fenilglioxílico Estireno |
Urina Urina Sangue |
Dessalinização e UV-HPLC Dessalinização e UV-HPLC Headspace FID-GC |
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Tolueno |
Ácido hipúrico o-Cresol Tolueno Tolueno |
Urina Urina Sangue Urina |
Dessalinização e UV-HPLC Hidrólise, extração e FID-GC Headspace FID-GC Headspace FID-GC |
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Tricloroetileno |
Ácido tricloroacético Compostos triclorototais (soma de TCA e tricloroetanol livre e conjugado) Tricloroetileno |
Urina Urina Sangue |
Colorimetria ou esterificação e cromatografia gasosa com detecção por captura de elétrons (ECD-GC) Oxidação e colorimetria, ou hidrólise, oxidação, esterificação e ECD-GC Headspace ECD-GC |
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Xilenos |
Ácidos metilhipúricos (três isômeros, separadamente ou em combinação) |
Urina |
Headspace FID-GC |
Fonte: Resumido da OMS 1996.
Avaliação
Uma relação linear dos indicadores de exposição (listados na tabela 2) com a intensidade de exposição aos solventes correspondentes pode ser estabelecida por meio de uma pesquisa com trabalhadores expostos ocupacionalmente a solventes ou por exposição experimental de voluntários humanos. Nesse sentido, a ACGIH (1994) e a DFG (1994), por exemplo, estabeleceram o índice de exposição biológica (BEI) e o valor de tolerância biológica (BAT), respectivamente, como os valores nas amostras biológicas que são equivalentes ao ocupacional limite de exposição para produtos químicos transportados pelo ar - ou seja, valor-limite (TLV) e concentração máxima no local de trabalho (MAK), respectivamente. Sabe-se, no entanto, que o nível do produto químico alvo em amostras obtidas de pessoas não expostas pode variar, refletindo, por exemplo, costumes locais (por exemplo, alimentos) e que diferenças étnicas podem existir no metabolismo do solvente. Portanto, é desejável estabelecer valores-limite por meio do estudo da população local de interesse.
Ao avaliar os resultados, a exposição não ocupacional ao solvente (por exemplo, através do uso de produtos de consumo contendo solvente ou inalação intencional) e a exposição a produtos químicos que dão origem aos mesmos metabólitos (por exemplo, alguns aditivos alimentares) devem ser cuidadosamente excluídas. Caso haja uma grande diferença entre a intensidade da exposição ao vapor e os resultados do monitoramento biológico, a diferença pode indicar a possibilidade de absorção pela pele. O tabagismo irá suprimir o metabolismo de alguns solventes (por exemplo, tolueno), enquanto a ingestão aguda de etanol pode suprimir o metabolismo do metanol de maneira competitiva.