El creciente uso del benceno como disolvente y su expansión en la industria tuvo sus principios a partir del siglo XX, este carcinógeno humano genotóxico puede causar toxicidad en altas dosis en trabajadores expuestos crónicamente y después de la exposición ocupacional o ambiental, leucemia, incluso a bajas concentraciones (Carrieri et al., 2012); La vía de entrada de estos compuestos orgánicos volátiles a nuestro organismo es la respiratoria y la cutánea (Clifford., 2010), (Figura 1). El benceno tiene la capacidad de atravesar la barrera hematoencefálica y producir daño orgánico cerebral por su acción neurotóxica, también genera daño en la médula ósea (Angeles., 2011). Trabajadores de distintas fábricas de pintura de Bogotá, Colombia, reportaron valores de fenol y ácido metilhipúrico que superaron los valores permisibles en un 3.3 y 50.8% respectivamente en muestras de orina, asimismo, las concentraciones de benceno en aire de una de las fábricas estaba por encima de los valores límites permisibles (Cárdenas et al., 2007). El personal expuesto a compuestos orgánicos volátiles manifiestan afecciones a los sistemas linfático, hematopoyético (Bernard et al., 2010), hepático, renal y nervioso, además de causar efectos irritantes inmediatos sobre la piel y las mucosas.

Validar un método analítico para la determinación de fenol en orina para biomonitorear la exposición a benceno en ambientes laborales de la industria carpintera, trabajos relacionados con el uso de solventes orgánicos y así asegurar la calidad analítica de los resultados .

Inhalación

Absorción cutánea Orina

Inalterado

Metabolitos

Aire expirado

Extracción de fenol de la orina: A 5 mL de orina se le realizó hidrolisis ácida con HCl y se sometió a calentamiento, se mantuvo hasta temperatura ambiente y se diluyó con agua destilada, posteriormente se hizo una extracción líquido-líquido con éter dietílico y finalmente se tomó una alícuota y se analizó por cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), THERMO Electron Corporation con automuestreador AI /AS 3000, equipado un inyector split/splitless, y una columna Rtx-5MS (Figura 2). Condiciones Cromatográficas :

El método analítico presentó desviaciones estándares relativas (RSD) menores al 10% para los coeficientes de determinación, variabilidad de la pendiente y del intercepto (Tabla 1); los coeficientes de determinación demuestran que hay una correlación directamente proporcional (Figura 3).

La precisión del método expresada como desviación estándar relativa fue menor al 5%; la exactitud evaluada como %R fue de 95% a 103% (Tabla 2), por lo tanto el método se considera lo suficiente preciso y exacto para determinar fenol en orina; los límites de detección y cuantificación fueron 0.3 µg/mL y 1 µg/mL respectivamente; estos resultados son aceptados por la AOAC . Cromatografía de gases/espectrometría de masas: los picos obtenidos fueron asimétricos y presentaron una buena resolución Figura 4. Se encontró que la incertidumbre del método obedece a la siguiente ecuación y=0.0095x+0.0017 con un R2 de 0.998.

Curva 1 Curva 2 Curva 3 S %RSD

b (intercepto) 1.011±0.004 1.064±0.003 1.128±0.005 0.058 1.068 5.506

a (pendiente) 0.272±0.002 0.263±0.006 0.260±0.004 0.006 0.265 2.363

R2 0.999±0.002 0.999±0.005 0.997±0.003 0.002 0.998 0.148

Nivel Fenol [µg/mL] %RSD %R

Bajo 1.000 4.407 103.400%

Medio 30.000 4.400 99.400%

Alto 70.000 0.341 95.500%

Debido al acople entre la cromatografía de gases y la espectrometría de masas se logró identificar con alta precisión la identidad de las especies químicas eluídas a 2.31 y 3.33 min que corresponden a las señales del fenol y del nitrobenceno (estándar interno) respectivamente. La extracción del fenol de la orina con éter dietílico da altas recuperaciones con bajas variaciones. La cuantificación es adecuada, en un intervalo de concentraciones de 1.00-90.00 µg/mL. El método analítico validado cumplió con los criterios de aceptación de calidad analítica, presentó una buena linealidad, y se determina fenol con suficiente precisión y exactitud, por lo tanto es apto para biomonitorear la exposición a benceno, mediante la determinación urinaria de su metabolito.

• Cárdenas Bustamante., Patiño Florez., Groot Restrepo., Sicard Suárez.,Torres Carvajal., Pardo Pardo. (2007) Exposición a Solventes Orgánicos y Efectos Genotóxicos en Trabajadores de Fábricas de Pinturas en Bogotá,Instituto Nacional de Salud, Bogotá D.C.

• Carrieri M., Battista Bartolucci G., Scapellato M., Spatari G., Sapienza D., Soleo L., Lovreglio P., Tranfo G., Manno M., Trevisan A. (2012) Influence of glutathione S-transferases polymorphisms on biological monitoring of exposure to low doses of benzene. Toxicology Letters, Volume 213, pp. 63-68.

• Clifford P. Weisel. (2010) Benzene exposure: An overview of monitoring methods and their findings, Chemico-Biological Interactions , Volume 184 pp. 58-66.

• Bernard T. Golding., Martine L. Barnes., Christine Bleasdale., Alistair P. Henderson., Dong Jiang., Xin Li., Esra Mutlu., Hannah J. Petty., Majid M. Sadeghi. (2010) Modeling the formation and reactions of benzene metabolites. Chemico-Biological Interactions, Volume 184, pp. 196-200.

• Martinez T Angeles. (2011) Producción De BTX En México: Usos, toxicología y análisis, Tlatemoani.

A Colciencias, a la universidad de Córdoba, Al Doctor José Luis Marrugo Negrete, Mónica Latorre Castañeda, Juan Sánchez Castellón, Saudith Burgos, Ivan Urango

y a todos mis compañeros del grupo de aguas química aplicada y ambiental..

Cromatógrafo de gases

Modo de inyección Split

Gas portador Helio

Temperatura del inyector 270°C

Flujo 0.8 mL/min

Tiempo total corrida 9.38 min

Espectrómetro de masas

T de la línea de transferencia 280°C

T del filamento 220°C

Voltaje del filamento 70 eV

16 ºC/min

1 min

190 ºC

120 ºC

4 min

Figura 2. GC/MS/EI THERMO Electron Corporation.

Figura 1. Metabolismo del benceno.

y = 0.272x + 1.011 R² = 0.999

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100

Afe

no

l/A

EI

Concentración (µg/mL)

Figura 3. Curva de calibrado para el fenol en orina.

Figura 4. Cromatograma y espectros de masas de fenol y nitrobenceno.

Tabla 2: Precisión y exactitud.

Tabla 1: Linealidad