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SECONDA UNIVERSITA’ degli STUDI di NAPOLI

ESPOSIZIONE A XENOBIOTICI:

Aspetti Tossicologici,

Monitoraggio Ambientale e Biologico,

Interpretazione di Dati Analitici

Nadia Miraglia

Dipartimento di Medicina Sperimentale –Sezione di Medicina del Lavoro, Igiene e Tossicologia Industriale

[email protected]

ArgomentiAspetti Tossicologici

Monitoraggio

Interpretazione dei Dati

•Diagramma di Lauwerys

•Continuum degli eventi

•Considerazioni generali

•Definizioni e finalità

•Indicatori ambientali e biologici

•Procedure di Monitoraggio

•Informazioni ricavate dal monitoraggio

•Qualità del dato analitico (validazione)

•Dati di Monitoraggio Ambientale

•Dati di Monitoraggio Biologico

scaricato da www.sunhope.it

Scopo• Sapere se una patologia può derivare

dall’esposizione a uno xenobiotico

• Saper collaborare col Medico del Lavoro, parlando lo stesso linguaggio!

Esposizione ambientale e/o professionale

Soprattutto nel caso di sostanze cancerogene•Processo multistadio•Eziologia multifattoriale•Lunga latenza

Rame (Cu) Morbo di Wilson, ipertensione…

Solventi organici

• tossicità ematopoietica (benzene)• epatotossicità (etanolo, idrocarburi clorurati)• tossicità oculare (metanolo)• tossicità riproduttiva (eteri, glicole etilenico)

• depressione del SNCgenerici:

organo-specifici:

EFFETTI

Valore limite biologico, emivita, monitoraggio, tossicocinetica, tossicodinamica ecc..


Monitoraggio













AssorbimentoProcesso per cui le sostanze chimiche, passando attraverso le barriere esterne entrano nel circolo sanguigno dell’organismo

DistribuzioneProcesso per cui le sostanze passano dal circolo sanguigno ad organi e tessuti (nelle cellule)

EscrezioneEliminazione delle sostanze dall’organismo

MetabolismoBiotrasformazione di sostanze chimiche

• RR Lauwerys (trad M Carrara), Cap 33 Tossicologia Industriale (pag 1311) in: Casarett & Doull’s – TOSSICOLOGIA: I fondamenti dell’azione delle sostanze tossiche - CD Klaassen. Ed Mc-Graw-Hill Companies, Inc. – New York; Ed. Italiana, EMSI (Edizioni Medico Scientifiche Internazionali) – Roma (2000) ISBN 88-86669-11-9

Escrezione(urine)

biotrasformazione

metabolitiattivi

distribuzione(sangue, tessuti)

in dipendenza del tempo di vita

metabolitiinattivi



proporzionalitàAddotti

con molecole bersaglio non critiche

Addotti con molecole

bersaglio critiche

• Diverse sostanze (tal quale o metaboli)• Si ritrovano in diverse matrici• In momenti diversi

ASSUNZIONEESPOSIZIONE

Sostanza “tal quale”nel sangue o nelle urinedistribuzione

(sangue, tessuti)in dipendenza del tempo di vita

Escrezione(urine)

Metaboliti:sangue o urine

Addottisostanza (metaboliti)/macromolecole

nel sangue

proporzionalitàAddotti

con molecole bersaglio non critiche

Addotticon molecole

bersaglio critiche

biotrasformazione

metabolitiattivi

metabolitiinattivi



Escrezione(urine)


ESPOSIZIONE

MALATTIA

Interazione con molecole

bersaglio

Assorbimento e trasformazione metabolica

Alterato rapporto struttura/funzione

Effetti biologici precoci

Sostanza tal quale

M.A.

Sostanza o suo metabolita

M.B.

Addotti DNA, proteici

MBDosimetria Molecolare

MutazioniTraslocazioni

Amplificazione genica

Delezioni

Indicatori di alterazioni

morfologiche e/o funzionali

dovute all'interazione

cellula-genotossico

-attività enzimatica-test comportamentali-parametri elettrofisiologici-secrezioni ghiandolari-alterazioni di regolazione e sintesi

-risposte immunitarie

CANCRO:mutazioni SCE, Micronuclei, Gene p 53, Oncogeni ras, HPRT, HLA

Indicatori di eventi molecolari dovuti

all’interazione cellula-genotossico

Continuum degli eventi

Monitoraggio Ambientale e Monitoraggio Biologico

SUSCETTIBILITA'INDIVIDUALE

Considerazioni generali

Diversa pericolosità a seconda pesticidi

piombo, cromo, rame• della dose

• delle sostanze

Cu: elemento essenziale

Cr

Cr (III) (elemento essenziale)

Cr (IV) cancerogeno

[Pb] Interferisce con al sintesi dell’eme

• SNC: effetti neurologici• Reni: nefropatie e interferenza

nel metabolismo vitamina D

• Sistema riproduttivo• Ipertensione


ORGANOFOSFORICI

Proprietà tossicologiche Inibiscono le Colinesterasi = enzimi necessari al funzionamento del SNC e del periferico

Assorbimento Via Inalatoria, cutanea, digestiva

Eliminazione•80-90% entro 48h nelle urine sottoforma di alchilfosfati e metaboliti

urina, feci, aria espirata

Inibizione attività colinesterasica ad opera degli organofosforici

•L’impulso nervoso si trasmette mediante l’acetilcolinaLa colina è localizzata in prossimità delle giunzioni neuromuscolari. Quando arriva l’impulso nervoso si forma Acetilcolina, che si lega al suo recettore polarizzando la membrana e trasmettendo, in tal modo, l’impulso. Una volta trasmesso l’impulso, l’Acetilcolina viene ritrasformata in colina ad opera delle colinesterasi

•L’inibizione avviene perchél’enzima viene fosforilato(aging) e non è più in grado di essere riattivato

• Quando le AChE vengono inibite, l’acetilcolina si accumula:

- l’impulso nervoso non si trasmette correttamente (effetto clinico)

- l’attività dell’AChE, serica e eritrocitaria, diminuisce

•In condizioni normali, dopo l’impulso:

acetilcolinaAcetilcolinesterasi (AChE)

idrolisiAcido acetico + colina

Acetilcolinestaerasi

AcetilcolinaComplesso

enzima-substrato Enzima acetilato

Meccanismo dell’azione enzimatica

Paraoxon Enzima fosforilatoComplesso

enzima-inibitore

Meccanismo di inibizione enzimatica

Colina

Acido Acetico


Pesticidi ADI (mg/Kg)

0,10Tolylfluanid

0,002Propargite

0,03Metalaxyl

0,05Cypermethrin

0,06Dimethomorph

0,005Hexaconazole

Gas nervini

sarin General Population Limit (GPL):

1 x 10-6 mg/m3

Considerazioni generali

Diversa pericolosità a seconda

Diverso assorbimento a seconda del tipo di esposizione (anche a parità di sostanza)

pesticidi

piombo, cromo, rame• della dose

• delle sostanze

per via inalatoria

per via cutanea

per via digestiva

Assorbimento per via inalatoria• E’ dovuto alla presenza nell’aria

inspirata di agenti tossici sottoforma di aerosol (nebbie, polveri e fumi) o sotto forma di vapore

• E’ importante nel caso di esposizioni a sostanze estremamente volatili

Assorbimento per via cutanea• E’ dovuta alla contaminazione con

agenti tossici a livello delle mani e di altre parti di cute scoperta non adeguatamente coperta da indumenti protettivi

Assorbimento per via digestiva• E’ legato alla deglutizione di particelle che durante la

respirazione si depositano a livello delle prime vie aeree

• E’ legato alla dieta con cibi contaminati• Può essere rilevante in presenza di cattive abitudini

igieniche (es: mangiare e fumare sul luogo di lavoro)



Monitoraggio












MONITORAGGIO

Sorveglianza sistematica dei rischi ai quali i lavoratori sono esposti. Essa si può effettuare misurando definiti parametri dell’ambiente di lavoro e in particolare la concentrazione di sostanze tossiche in sospensione nell’aria, ovvero misurando prestabiliti parametri biologici e in particolare la concentrazione delle sostanze tossiche o dei loro metaboliti o le relative reazioni organiche, nelle urine, nel sangue o nell’aria espirata

[Ufficio Internazionale del Lavoro, 1977]

Attivitò sistematica, continua o ripetuta mirata ai fini della salutee progettata per portare, se necessario, ad azioni correttive

[NIOSH, OSHA, Commissione Salute e Sicurezza della CEE, 1984]


Quantificazione di sostanze nell’aria o in matrici biologiche:

MONITORAGGIOAMBIENTALE

Aria-ambienteLuoghi di lavoro (aria, superfici)

aria

SangueUrineCapelli

matrici biologiche

MONITORAGGIOBIOLOGICO

Assunzione (volontaria):droghe, farmaci

Esposizione (ambientale e/o professionale):agenti tossici, cancerogeni, mutageni ecc.

sostanze

ESPOSIZIONEPERSONALE

CAMPIONATORI PERSONALI

CAMPIONAMENTI DI ARIANELLA ZONA RESPIRATORIA

DEL LAVORATORE

VALUTARE L'ESPOSIZIONE

INQUINAMENTO CONNESSOALLA LAVORAZIONE

CAMPIONATORI D'AREA

CAMPIONAMENTI NELLE ZONE CENTRALIDEI LOCALI DI LAVOROE IN VICINANZA DELLE

SORGENTI DI INQUINAMENTO

INDICAZIONI SULLA DISTRIBUZIONEDEGLI INQUINANTI

MAPPA SPAZIALE EDEVOLUZIONE TEMPORALE

DELL'INQUINAMENTO

SCOPO M.A.


•Che cos’è

•A che serve

Monitoraggio Ambientale- Misura della concentrazione di un agente di

rischio in matrice ambientale

- Misura di prevenzione

- Verifica dei livelli di inquinamento

- Verifica dell’efficacia di misure di prevenzione

•Che cos’è

•A che serve

Monitoraggio BiologicoSorveglianza sistematica dei rischi ai quali i lavoratori sono esposti attraverso la misura di parametri biologici



Monitoraggio












ESPOSIZIONE

MALATTIA


bersaglio




Sostanza tal quale

M.A.


M.B.





Delezioni




cellula-genotossico







Indicatori di Dose

Biologicamente Efficace

Indicatori di Effetto

Indicatori di Dose Esterna

Indicatori di Dose Interna

Indicatori di Suscettibilità


Significatoprognostico

Markers di effetto

Espo

sizio

ne

Dose Doseinterna biologicamente

efficace

Effettibiologiciprecoci

Alteratorapportostrutturafunzione

Malattiaclinica

…...…....

Markers di suscettibilità

Markers di: esposizione, effetto, suscettibilità

Markers di esposizione

•Che cos’è

•A che serve

Monitoraggio Biologico

•Come si fa

•Come si interpreta

Sorveglianza sistematica dei rischi ai quali i lavoratori sono esposti attraverso la misura di parametri biologici indicatori biologici

•Cosa si “dosa”


•Che cos’è

•A che serve

Monitoraggio BiologicoSorveglianza sistematica dei rischi ai quali i lavoratori sono esposti attraverso la misura di indicatori biologici

Per chiarire “a che serve” il monitoraggio biologico, ènecessario prima qualche cenno circa:

• Tossicocinetica e tossicodinamica

• Significato molteplice,qualitativo e quantitativo degli indicatori


Tossicocinetica

Rappresentazione qualitativa e quantitativa dell’andamento temporale dei processi di assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione delle sostanze chimiche nell’organismo

Tossicodinamica

Studio dei meccanismi molecolari che portano all’ effetto

La tossicodinamica studia la relazione quantitativa fra la dose del tossico e l’entità dell’effetto), indipendentemente dal tempo.

La tossicocinetica può essere definita come la relazione quantitativa tra la dose e l’andamento della sostanza tossica nel sangue e /o i tessuti, indipendentemente dagli effetti.


Significato “qualitativo” e “quantitativo” degli indicatori

Presupposto necessario per effettuare ed interpretare un monitoraggio:

conoscenza dei processi tossico-cinetici, -dinamici

Presenza dell’indicatore : Significato qualitativo

Correlazioni significative: Significato quantitativo

Significatoprognostico

Espo

sizio

ne

Dose Doseinterna biologicamente

efficace

Effettibiologiciprecoci

Alteratorapportostrutturafunzione

Malattiaclinica

Slide 1 e 2

Ruolo degli Indicatori Biologici nella Valutazione del Rischio

•Se è nota solo la relazione tra esposizione e dose interna, l’indicatore esprimerà correttamente l’esposizione dell’individuo, ma non sarà in grado di dare informazioni circa il rischio per la salute

•Se invece è nota la relazione dose interna e effetti, l’indicatore sarà espressione del rischio e consentirà una diretta prevenzione degli effetti nocivi per la salute

ESEMPI

n-esano e metilbutilchetone

Esposizione a Significato

(in base alle conoscenze tossicologiche disponibili)2,5-esandioneIndicatore

Il 2,5-esandione è responsabile degli effetti neurotossici dei due solventi, quindi la sua misura riflette sia l’esposizione sia l’effetto nocivo per la salute

benzene acido t,t muconico

riflette l’esposizione, ma non il rischio di contrarre leucemia


Significato molteplice degli indicatori

stima dell’accumulo

Esempio 1: ADDOTTI al DNA

non possono formarsi in assenza di assorbimento della sostanza che li genera

indicatori di esposizione

la loro formazione richiede l’interazione con una macromolecola cellulare, la cui modificazione indica un

effetto biologico

la loro persistenza riflette le capacitàindividuali di riparazione del danno al DNA

indicatori di suscettibilità

Anche il MOMENTO di CAMPIONAMENTO di un indicatore può conferire diversi significat

Esempio 2:la determinazione di un solvente volatile nel sangue o nell’aria espirata

durante l’esposizione o subito dopo

assorbimento in atto

il mattino seguente

•Che cos’è

•A che serve

Monitoraggio Biologico

•Come si fa

•Come si interpreta

Sorveglianza sistematica dei rischi ai quali i lavoratori sono esposti attraverso la misura di indicatori biologici

Stima dell’esposizione, dell’assorbimentoEfficacia dei processi di attivazione Interazioni efficaci con le macromolecoleEffetti dovuti all’esposizioneSignificato predittivo

•Sorveglianza sanitaria•Tutela della salute




Monitoraggio












STRATEGIE di MONITORAGGIO AMBIENTALE o BIOLOGICO : procedimento

RACCOLTA INFORMAZIONI

Caratteristiche chimico-fisiche, informazioni tossicologiche

Individuazione delle fonti di inquinamento

Personale esposto e caratteristiche dell’esposizione

MODALITA’ di MONITORAGGIO

Momento di campionamento Modalità del monitoraggio

Verifica dell’esistenza di Metodi Ufficiali e di Normativa specifica

Campionamento (frequenza, durata) quando

dove e come

(matrice, supporto di captazione)

Analisi EstrazioneSeparazioneRivelazione

Quantificazione

come(metodo delle aggiunte, rette di taratura, standard interno, standard esterno…)

(liquido/liquido, SPE, HS, SPME…)(HPLC, GC)(UV, MS, ECD…)


Perché sono necessarie informazioni circa le Proprietà chimico-fisiche

Misure Operative

• Quantità da adoperare• Trasporto• Manipolazione• Stoccaggio• Dispositivi di Protezione

Monitoraggio biologico o ambientale

• es: aerosol o vapore, come diffonde: dove e come dosare

• come la sostanza da dosare può essere estratta dalla matrice e rivelata:

quale metodica adoperare per dosare

Dove reperire le informazioni:

Scheda di sicurezza

International Chemical Safety Card

Metodi di analisi:GC/FPDLC/UV (294nm) LC/MS

metribuzindeltametrina

Metodi di analisiGC/MSGC/ECD

Toss

icoc

inet

ica

/ To

ssic

odin

amic

a

Dove, cosa e quando dosare (nel Monitoraggio Biologico)

Via di penetrazione preferenziale

Distribuzione, metabolismo, cinetica di eliminazione

Meccanismo di azione

Effetti, Sorveglianza Sanitaria, Monitoraggio Biologico

Informazioni tossicologiche:

Cara

tter

isti

che

chim

ico-

fisi

che Metodo di analisi

Modalità di campionamento, estrazione e rivelazione

Contenitori da adoperare

Condizioni di stabilità nel trasporto e nello stoccaggio dei campioni


Individuazione fonti di inquinamentoCome: mappe, ciclo produttivo e/o modalità operative

Scopo: individuare punti e mansioni per cui si prevede un elevato livello di esposizione

impianto industrialeSISTEMA CHIUSO

campo agricoloSISTEMA APERTO

Campionatore a portata costante per campionamenti ambientali in postazione fissa. Idoneo per i campionamenti di polveri totali, polveri respirabili , gas e vapori tossico nocivi dispersi in aria e campionamenti da camino.

Personale esposto

Stato fisiologico e di salute del lavoratore

Abitudini di vita (dieta, fumo, alcol, farmaci, droghe)

Età, sesso

Caratteristiche dell’esposizione

• Continua o discontinua (tempo necessario alla detossificazione)• Sorgenti di esposizione (via di penetrazione)• Coesposizione

Variabili che influenzano il monitoraggio biologico


STRATEGIE di MONITORAGGIO AMBIENTALE o BIOLOGICO (come si fa)

RACCOLTA INFORMAZIONI (Monitoraggio ambientale)

Caratteristiche chimico-fisiche, info tossicologiche ed ecologiche




Momento di campionamento


Campionamento

Analisi

Quantificazione

CAMPIONAMENTO

DOVE

COME

QUANTI PRELIEVI

DURATA

FREQUENZA

Quando

Progettazione del momento del campionamento: AMBIENTALE


LIMITI DI ESPOSIZIONE PROFESSIONALE ACGIH

TLV (Threshold Limit Value)

concentrazioni delle sostanze aerodisperse alle quali si ritiene che la maggior parte dei lavoratori possa rimanere

esposta ripetutamente, giorno dopo giorno, per otto ore al giorno, per 5 giorni la settimana,

senza effetti nocivi per la salute

TLV-TWA (Time Weighted Average)

Concentrazione media ponderata nel temposu una giornata lavorativa

di 8 ore e su 40 ore lavorative settimanali


tempo

Concentrazione

tempo

CAMPIONAMENTO SINGOLO COMPLETO

CAMPIONAMENTO MULTIPLO COMPLETO

CAMPIONAMENTO MULTIPLO PARZIALE

CAMPIONAMENTO MULTIPLO ISTANTANEO

CAMPIONAMENTO MULTIPLO BREVE

MOMENTO DI CAMPIONAMENTO

Concentrazione

Cadmio: emivita = 10 anni

Il CdU dipende dalla durata dell’esposizione:

La [CdU] riflette la [Cd]atmosf solo quando i lavoratori sono esposti da più di 6 mesi (in tal caso, il sampling time non è critico) perché il Cd si lega (e si accumula) sui siti leganti di tessuti (fegato)

Momento di campionamento

MBHSE (Health Safety Exetutive), 1992:

Cr (CrU): il Cr viene eliminato in tre fasi, una rapida, le altre lente (accumulo nel rene):

[CrUft–CrUit] = ∆CrU = indicatore di esposizione

CrUftfs = indicatore di accumulo

Toluene Emivita di 3h, eliminazione completa in 18h

Toluene in aria espirata, ac. Ippurico e mercapturico urinari di fine turno = indicatori di esposizione

Il sampling time dipende dall’emivita


INDICI BIOLOGICI DI ESPOSIZIONE (IBE) ACGIH

CAMPIONAMENTO A FINE TURNO LAVORATIVO

RAPIDAtempo di emivita biologica inferiore a 5 ore

CAMPIONAMENTO A FINE SETTIMANA LAVORATIVA

LENTAtempo di emivita biologica superiore a 5 ore

ESCREZIONE

L’ACGIH indica per ciascuna sostanza

l’indicatore biologico da ricercare

il campione da prelevare (matrice)

il periodo di prelievo

i valori di riferimento e/o valori limite biologici

INDICI BIOLOGICI DI ESPOSIZIONE (IBE) ACGIH

Perché il momento di campionamento è importante nel Monitoraggio Biologico


ACGIH 2001Indicatori biologici di esposizione adottati (n°42 )

Sostanza CAS (Anno) Indicatori Biologici Periodo Prelievo

IBE Notazioni

Benzene (71-43-2) (1997) Acido S-Fenil mercapturico nelleurine

Ac. t,t-muconico nelle urine (2000)

Fine turnoFine turno

25 µg/g creat500 mg/g creat

BB

Clorobenzene (108-90-7) (1992) 4-clorocatecolo totale nelle urineP-clorofenolo totale nelle urine

Fine turnoFine turno

150 mg/g creat25 mg/g creat

NSNS

n-Esano (110-54-3) (1987) 2,5 esandione nelle urineN-esano nell’aria di fine espirazione

Fine turno 5 mg/g creat NSSQ

Metil isobutil Metil isobutil chetone nelle urinechetone (108-10-1) (1993)

Fine turno 2 mg/l --

Nitrobenzene (98-95-3) (1991) P-nitrofenolo totale nelle urineMetemoglobina nel sangue

f t.f.s.l.Fine turno

5 mg/g creat1,5% di Hb

NSB, NS, SQ

Percloroetilene Percloroetilene nell’area di fine espirazione (127-18-4) (1997) Percloroetilene nel sangue

Acido tricloroacetico

p.u.t.s.l.p.u.t.s.l.f.t.f.s.l.

5 ppm0,5 mg/l3,5 mg/l

----

NS, SQ

Stirene (100-42-5) (1986) Acido mandelico nelle urine Fine turnop.t. successivo

800 mg/g creat300 mg/g creat.

NSNS

Toluene (108-88-3) (1999) O-cresolo nelle urineAcido ippurico nelle urine

Toluene nel sangue

Fine turnoFine turnop u t s l

0,5 mg/l1,6 g/g creat0 05 mg/l

BB,NS

--

STRATEGIE di MONITORAGGIO AMBIENTALE e BIOLOGICO (come si fa)

RACCOLTA INFORMAZIONI





Momento di campionamento Modalità del monitoraggio


Campionamento

Analisi

Quantificazione


Campionamenti ambientali

superfici personalearia

ambiente

WIPE-TEST PADS FILTRI FILTRI

Valutazionedell’esposizione

cutanea

Valutazione dell’esposizione

inalatoria

TECNICHE DI MONITORAGGIO AMBIENTALE

Campionamenti ambientali

superfici personalearia

ambiente

WIPE-TEST PADS FILTRI FILTRI

TECNICHE DI MONITORAGGIO AMBIENTALE


Indicatori di Effetto


Indicatori di

Suscettibilità

ESPOSIZIONE

MALATTIA


bersaglio




Sostanza tal quale

M.A.


M.B.





Delezioni




cellula-genotossico






Indicatori di Dose

Biologicamente Efficace

Indicatori di Dose Esterna

Indicatori di Dose Interna

Modalità del monitoraggioBIOLOGICO

Le modalità di campionamento, così come quella di analisi dipendono dal tipo di indicatore, anzi dal tipo di sostanza o test che si effettua, quindi …

Modalità del monitoraggioBIOLOGICO


Esposizione a benzene: Monitoraggio Biologico

Aria espirata •Benzene tal quale

Sangue •Benzene tal quale

•Addotti DNA, proteici

Urine

•Benzene tal quale

Metaboliti

•Acido t,t muconico•SPMA

Matrice Indicatore

STRATEGIE di MONITORAGGIO BIOLOGICO (come si fa)

RACCOLTA INFORMAZIONI (Monitoraggio ambientale)






Campionamento

Analisi

Quantificazione

EstrazioneSeparazioneRivelazione

(liquido/liquido, SPE, HS, SPME…)(HPLC, GC)(UV, MS, ECD…)

(metodo delle aggiunte, rette di taratura, standard interno, standard esterno…)


Metodi Analiticiestrazione dalla matrice ambientale / biologica

analisi strumentale

•Liquido-liquido•Solid Phase Extraction•Solid Phase MicroExtraction (Head Space)

•Bagno ultrasuoni, Soxhlet

Separazione cromatograficaLiquida: HPLC (High Performance Liquid Chromatography)Gassosa: GC (Gas Chromatography)

RivelazioneUV (Ultraviolet Detection)FL (fluorescenza)ECD (Electron Capture Detector)FID (Flame Ionisation Detector) FPD (Fluorine Phosphourous Detector) NPD (Nitrogen Phosphouros Detector)AAS (Atomic Absorption Spectroscopy)MS (Mass Spectrometry)

xenobiotico

Metodo diCampionamento

Metodo di Analisi

Metodo di Estrazione dalla matrice

Tecniche di estrazione: SP MicroExtraction

BB B

B

TT

TT

BB

B

TT

BTBT

adsorbimentodesorbimento

e analisi

ripartizione

quantificazione


Fattori che limitano la pratica del monitoraggio biologico

• Esistenza di un numero limitato di indicatori disponibili

• Non sempre sono note le caratteristiche tossicocinetiche e

tossicodinamiche di uno xenobiotico, conoscenze necessarie per

l’impiego corrente dell’indicatore biologico

• Il progressivo miglioramento delle condizioni dei luoghi di lavoro ha

determinato la progressiva diminuzione dei livelli di esposizione;

quindi sono necessarie tecniche e strumenti altamente sensibili

Informazioni ricavate dal MA

Informazioni ricavate dal MB

• Esposizione, assorbimento

• Efficacia dei processi di attivazione

• Interazioni efficaci con le macromolecole

• Effetti dovuti all’esposizione

• Significato predittivo

• Livelli di esposizione (personale)

• Livelli di inquinamento


•Che cos’è

•A che serve

Monitoraggio Ambientale e Biologico

•Come si fa

•Come si interpretano


Monitoraggio













Qualità del dato analiticoNon solo bisogna valutare se il campionamento rappresentativo (momento e

modalità e strategia in generale),

….ma anche che il risultato analitico sia affidabile

Requisiti minimidi una risposta analitica

•Errore analitico

•Tecnica adoperata

•Limite di sensibilità della tecnica

Validazione dei Metodi Analitici

Bioanalytical Method Validation

Analytical Procedures and Method Validation

Il protocollo di validazione prevede, quindi, l’effettuazione di una serie di esperimenti tesi a valutare numericamente:

La “validazione” di un metodo analitico consiste in una raccolta di dati sperimentali allo scopo di dimostrare l’adeguatezza e l’attendibilità della procedura analitica adoperata per identificare e/o quantificare una sostanza di interesse.

In altre parole, affinché i risultati forniti dall’analisi di un campione incognito mediante l’applicazione di una specifica procedura analitica siano accreditati e abbiano validità generale, indipendentemente dal laboratorio di analisi, la procedura analitica adoperata deve soddisfare specifici requisiti(parametri di validazione), stabiliti a livello internazionale, i quali attestano, appunto, la “bontà” dell’analisi.

• Stabilità•Recupero•Sensibilità•Accuratezza•Precisione•Selettività•Robustezza

Accettabilità del dato analitico ottenuto


Parametri di Validazione

STABILITÀ

Short – term

Stabilità degli analiti durante il tempo impiegato per l’analisi

6 e 24 ore, temperatura ambiente

Long – term

Stabilità degli analiti durante la conservazione dei campioni

1 settimana e 1 mese, -20°C3 Livelli di concentrazione: A, B, C

RECUPERO

LOD LLOQ

ACCURATEZZA

PRECISIONE

Percentuale di recupero degli analiti dalla matrice complessa rispetto alla risposta analitica fornita dalle sostanze analizzate in solvente (Rec% = 100%)

Rapporto percentuale tra i coefficienti angolari delle curve di calibrazione in matrice e in solvente

Campo di misura: range di concentrazioni indagato

Minima concentrazione di analita rilevabile (LOD) e quantificabile (LLOQ)

Analisi di 6 bianchi di matrice. Misura dell’area del picco cromatografico (rumore) al tr dell’analita. Calcolo della concentrazione media fittizia e della deviazione standard.

LOD = [analita]M + 3 SD LLOQ = [analita]M + 5 SD

STABILITÀ

Short – termStabilità degli analiti durante il tempo impiegato per l’analisi

Long – termStabilità degli analiti durante la conservazione dei campioni

RECUPERO

LOD LLOQ

ACCURATEZZA

PRECISIONE

Percentuale di recupero degli analiti dalla matrice complessa rispetto alla risposta analitica fornita dalle sostanze analizzate in solvente (Rec% = 100%)

Minima concentrazione di analita rilevabile (LOD) e quantificabile (LLOQ)

Differenza tra la concentrazione misurata e il valore veroAcc% = (CM – CNOM) / CNOM*100

Riproducibilità della misura: coefficiente di variazioneCV % = SD / CM*100

Parametri di Validazione


•Valori di Riferimento•Valori Limite Biologici

Come si interpretano i dati di monitoraggio

biologico:

confronto del dato con

Normativa nazionaleNormativa europeaAgenzie accreditate

•Valori di Riferimento•Valori Limite Ambientali•Valori Limite Occupazionali

Come si interpretano i dati di monitoraggio

ambientale:

confronto del dato con

Normativa nazionaleNormativa europeaAgenzie accreditate

Materiale

•Casarett & Doull’s – TOSSICOLOGIA: I fondamenti dell’azione delle sostanze tossiche - CD Klaassen. Ed Mc-Graw-Hill Companies, Inc. –New York; Ed. Italiana, EMSI (Edizioni Medico Scientifiche Internazionali) – Roma (2000) ISBN 88-86669-11-9

•Advances in Occupational Medicine, Aggiornamenti in Medicina Occupazionale - L Alessio, PA Bertazzi, A Forni, G Gallus, M Imbriani. Maugeri Foundation Books PI-ME Press, Viale Sardegna 64, PAVIA, Italy, Vol 1, (2000) ISBN 88-7963-113-6

•Linee Guida SIMLII I Libri della Fondazione Maugeri PI-ME Editrice s.r.l


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