BIOMARKKERI TYÖPERÄISELLE METYLEENIBISFENYYLI-ISOSYANAATTI- (MDI) -ALTISTUMISELLE

Transkriptio

1 BIOMARKKERI TYÖPERÄISELLE METYLEENIBISFENYYLI-ISOSYANAATTI- (MDI) -ALTISTUMISELLE Kirsi Säkkinen, Jarkko Tornaeus, Antti Hesso ja Christina Rosenberg Työterveyslaitos Työympäristön kehittäminen, Uudet teknologiat ja riskit LOPPURAPORTTI TSR-hanke TYÖSUOJELURAHASTO TYÖTERVEYSLAITOS 2008

2 2 Esipuhe... 3 Tiivistelmä... 4 Tausta ja tavoitteet... 4 Tutkimuskohteet ja menetelmät... 4 Tulokset ja päätelmät JOHDANTO TUTKIMUKSEN TAVOITTEET TUTKIMUSAINEISTO JA MENETELMIEN KUVAUS Tutkimusaineisto Sitoutumistuotteiden analyysimenetelmät Isosyanaatin (MDI:n) ja isosyanaatista muodostuneen amiinin (MDA:n) kokonaissitoutumistuotteiden määritys veren punasoluista ja plasmasta Amiinille (MDA:lle) ominaisten sitoutumistuotteiden määritys veren punasoluista TULOKSET Yleistä Kontrollihenkilöinä toimineet TDI:lle altistuneet työntekijät Isosyanaatin (MDI:n) ja isosyanaatista muodostuneen amiinin (MDA:n) kokonaissitoutumistuotteiden pitoisuudet veren plasmassa ja punasoluissa Pitoisuudet plasmassa Pitoisuudet punasoluissa Amiinille (MDA:lle) ominaisten sitoutumistuotteiden pitoisuudet punasoluissa TULOSTEN TARKASTELU Isosyanaatin (MDI:n) ja isosyanaatista muodostuneen amiinin (MDA:n) kokonaissitoutumistuote Plasma Punasolut Amiinille (MDA:lle) ominainen sitoutumistuote JOHTOPÄÄTÖKSET KIRJALLISUUS Taulukko 1 22 Taulukko 2 24

3 3 Esipuhe Tämä tutkimus on tehty vuosina Työterveyslaitoksen Työympäristön kehittäminen -osaamiskeskuksen Uudet teknologiat ja riskit -tiimissä. Työsuojelurahasto on rahoittanut hanketta. Kiitämme rahastoa tästä tuesta. Hankkeessa selvitettiin metyleenibisfenyyli-isosyanaatin (MDI:n) veren proteiinien kanssa muodostamien sitoutumistuotteiden soveltuvuus ja käyttökelpoisuus työperäisen MDIaltistumisen mittareiksi. Tutkimuksessa määritettiin altistuneiden työntekijöiden verestä isosyanaattiperäisten sitoutumistuotteiden ja aineenvaihdunnan kautta mahdollisesti syntyvän isosyanaattia vastaavan amiinisitoutumistuotteen pitoisuudet. Tutkimukseen osallistui työntekijöitä kolmesta jäykkää vaahtomuovia valmistavasta polyuretaanitehtaasta. Työntekijöiden verinäytteet kerättiin vuosina tehdyn ja EU:n tukeman tutkimuksen yhteydessä. Tällöin isosyanaattialtistuminen selvitettiin ilmamittauksin ja virtsan amiinimäärityksin. Kiitämme yritysten työntekijöitä sekä työnantajan edustajia tutkimukseemme osallistumisesta. Tutkimukseen osallistuivat Työterveyslaitokselta lisäksi Ritva Wirmoila ja Nina Tamminen, joille esitämme parhaat kiitoksemme. Helsingissä helmikuussa 2008 Tekijät

4 4 Tiivistelmä Tausta ja tavoitteet Isosyanaatit ovat reaktiivisia kemikaaleja, joista valmistetaan monille teollisuudenaloille soveltuvia tuotteita. Metyleenibisfenyyli-isosyanaatti (MDI) on yksi yleisimmin teollisuudessa käytetyistä isosyanaateista. Sitä käytetään jäykän vaahtomuovin valmistuksessa. Isosyanaatit aiheuttavat hengityselinsairauksia ja ne ovat merkittävä työperäistä astmaa aiheuttava kemikaaliryhmä. Työperäisille isosyanaateille altistutaan pääasiassa hengitysteiden kautta, joista isosyanaatit absorboituvat ja reagoivat suoraan biologisten makromolekyylien kanssa. Kilpaileva reaktio on isosyanaattien hydrolysoituminen vastaavaksi amiiniksi. Täten isosyanaattialtistumisessa on mahdollista, että kehossa syntyy aineenvaihdunnan kautta amiineja. Monet aromaattisista amiineista on eläinkokeissa todettu syöpää aiheuttaviksi. Tutkittaessa isosyanaattialtistumisessa syntyviä sitoutumistuotteita voidaan niiden kemiallisesta rakenteesta päätellä, missä määrin muodostuu isosyanaatille tai amiinille ominaisia reaktiotuotteita. Tutkimuksessa selvitettiin plasman albumiini- ja punasolujen globiiniproteiineista määritettävien kokonaissitoutumistuotteiden soveltuvuus työperäisen MDI-altistumisen annosmittareiksi sekä määritettiin sitoutumistuotteiden pitoisuudet. Lisäksi selvitettiin, syntyykö MDI-altistumisen seurauksena elimistössä karsinogeenista amiinia MDA:a. Tutkimuskohteet ja menetelmät Tutkimusaineisto koostui kolmen jäykkää vaahtomuovia valmistavan polyuretaanitehtaan työntekijöistä. Tehtaissa valmistettiin jääkaappeja ja pakastimia, joissa käytettiin eristeenä jäykkää vaahtomuovia. Lähtöaineena vaahtomuovissa käytettiin MDI:n teknistä laatua. Työntekijöiltä oli kerätty verinäytteet aiemmin, vuosina tehdyn, EU:n tukeman tutkimuksen yhteydessä. Tällöin MDI-altistuminen selvitettiin ilmamittauksin sekä virtsan amiinimäärityksillä. Nyt raportoitavassa hankkeessa kaikilta tutkimukseen osallistuneilta työntekijöiltä (57 henkilöä) määritettiin veren plasmasta ja veren punasoluista eristetystä globiiniproteiinista MDI-altistumista kuvaava kokonaissitoutumistuote. Lisäksi määritettiin punasoluista eristetystä globiiniproteiinista metyleenidianiliinille (MDA:lle) ja sen asetyylimuodolle (AcMDA:lle) ominaiset sitoutumistuotteet. Tulokset ja päätelmät Tulokset käsiteltiin tehdaskohtaisesti. Tehtaissa I ja III kaikki työntekijät tekivät sekä valuja että valettujen osien kokoonpanoa. Tehtaassa II oli kaksi keskitettyä valuyksikköä

5 5 ja kaksi päätoimista valajaa. Muut tehtaan II työntekijöistä työskentelivät valettujen osien kokoonpanossa. Kaikista tutkituista työntekijöistä vain kahdelta todettiin määritettävissä olevia pitoisuuksia MDI:n kokonaissitoutumistuotetta veren plasmasta. Heidän MDA-pitoisuudet olivat 0,009 nmol ml -1 plasmaa ja 0,013 nmol ml -1 plasmaa. He molemmat toimivat päätoimisina valajina tehtaassa II. Kaikkien muiden tutkittujen työntekijöiden plasman MDA-pitoisuudet jäivät alle määritysrajan (0,006 nmol ml -1 ). Työntekijöiden veren punasolujen globiinista todettiin kokonaissitoutumistuotepitoisuuksia, jotka ylittivät sekä toteamis- (0,005 nmol g -1 globiinia) että määritysrajan (0,015 nmol g -1 globiinia). Kuitenkaan näiltä työntekijöiltä ei havaittu plasman kokonaissitoutumistuotetta. Tämä on ristiriitainen ja epäjohdonmukainen tulos, koska isosyanaatin ensisijainen sitoutumiskohde on plasman albumiini, jota on veressä globiinia runsaammin. Työntekijöiden globiininäytteistä ei todettu amiinille ominaisia sitoutumistuotteita. Kaikkien tutkimukseen osallistuneiden työntekijöiden MDA ja Ac-MDA-pitoisuudet jäivät alle määritysrajan. Menetelmän määritysraja oli MDA:lle 0,008 nmol g -1 globiinia ja Ac- MDA:lle 0,013 nmol g -1 globiinia. Tutkimus osoitti, että plasmasta määritetty kokonaissitoutumistuote soveltuu metyleenibisfenyyli-isosyanaatti-(mdi)-altistumisen mittariksi kuvastaen viimeisten kolmen viikon aikana tapahtunutta altistumista. Tutkimuksen perusteella veren punasoluista määritetty kokonaissitoutumistuote ei sovellu metyleenibisfenyyli-isosyanaatti-(mdi)-altistumisen mittariksi. Tutkimuksessa työntekijöiden veren punasoluista ei todettu amiinille (MDA:lle) ominaisia sitoutumistuotteita eli isosyanaatti-(mdi)-altistumisen seurauksena ei kehossa näyttäisi muodostuvan karsinogeenista amiinia. Tässä tutkimuksessa kontrollihenkilöinä toimineiden työssään TDI:lle altistuneiden työntekijöiden (TSR hanke nro ) veren punasoluista ei todettu amiinille (TDA:lle) ominaista sitoutumistuotetta eli isosyanaatti-(tdi)-altistumisen seurauksena ei kehossa näyttäisi muodostuvan karsinogeenista amiinia

6 6 1 JOHDANTO Isosyanaatit ovat reaktiivisia kemikaaleja, joita käytetään polyuretaani-(pur)-tuotteiden valmistuksessa. Polyuretaanit valmistetaan polymeroimalla isosyanaatteja ja moniarvoisia alkoholeja. PUR -tuotteita käytetään useilla teollisuudenaloilla ja uusia sovelluksia kehitetään edelleen ottamalla käyttöön uudentyyppisiä isosyanaatteja ja/tai hyödyntämällä erilaisia lisäaineita toivottujen teknisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Isosyanaatteja ei valmisteta Suomessa, vaan kaikki polyuretaanituotteiden valmistuksessa käytettävät raaka-aineet tuodaan ulkomailta. Nykyään tunnetaan tuhansia isosyanaatteja, mutta kaupallisessa käytössä olevien lukumäärä on melko pieni. Yli 90 % maailman isosyanaattituotannosta koostuu kolmesta tuotteesta, jotka ovat: metyleenibisfenyyli-isosyanaatti (MDI), polymeerinen MDI (PMDI) ja tolueenidi-isosyanaatti (TDI) (Ulrich, 1996). MDI:a käytetään jäykän vaahtomuovin ja TDI:a pehmeän vaahtomuovin valmistuksessa. Lisäksi niitä käytetään mm. maalien, lakkojen, liimojen ja elastomeerien tuotannossa (Rosenberg ym., 2005). Työperäinen altistuminen isosyanaateille tapahtuu pääasiassa hengitysteitse. Ihon kautta altistumista voi myös tapahtua esimerkiksi käsiteltäessä vastavalmistettua vaahtomuovia tai nestemäisen isosyanaatin roiskuessa iholle. Altistumista isosyanaateille voi tapahtua, paitsi polyuretaanivaahdon valmistuksessa myös työaloilla, joissa polyuretaanituotteita kuumennetaan kuten kuumaruiskuvalussa, hitsauksessa, juottamisessa, polttoleikkauksessa tai sahaamisessa. Tällöin isosyanaatteja vapautuu ilmaan (Engström ym., 2001; Henriks-Eckerman ym., 2002; Rosenberg ym., 2005). Tunnetuimpia isosyanaattien terveysvaikutuksista ovat niiden ärsyttävät ja herkistävät ominaisuudet. Isosyanaatit ovat yksi tärkeimmistä työperäisen astman aiheuttajista (Kalliokoski ja Vainio, 1977; Musk ym., 1988; Baur, 1996; Raulf-Heimsoth ja Baur, 1998). Altistuminen hyvinkin pienille isosyanaattipitoisuuksille voi aiheuttaa herkistymistä, jonka syntymekanismi on vielä epäselvä (Heyes ja Newman-Taylor, 1995; Savolainen, 1999; Ott ym., 2007). Herkistymistä kiistanalaisempi asia on isosyanaattien mahdollinen genotoksisuus ja karsinogeenisuus. Isosyanaatit reagoivat herkästi biologisten makromolekyylien kuten proteiinien kanssa. Proteiinien reaktiivisia kohtia ovat amino-, tioli-, hydroksyyli- ja karboksyyliryhmät (Kennedy ja Brown, 1992). Huomioitavaa on, että reaktio tiolia sisältävän glutationion kanssa on käänteinen. Glutationi toimii tällöin isosyanaatin kuljettimena elimistössä ja isosyanaatti voi vapautua glutationin sitoutumistuotteesta toisessa kudoksessa kuin missä sitoutumistuote on syntynyt. Tämä pidentää isosyanaatin

7 7 elinikää kehossa (Slatter ym., 1991; Day ym., 1997). Isosyanaatit reagoivat myös hengityselimissä veden kanssa muodostaen vastaavia amiineja (Doe ja Hoffmann, 1995; Savolainen, 1999). Täten esimerkiksi TDI:sta syntyy tolueenidiamiinia (TDA) ja MDI:sta metyleenidianiliinia (MDA). Amiinit erittyvät asetyloituneena virtsaan (Bell ym., 1993). TDA ja MDA ovat aromaattisia amiineja, joiden on eläinkokeissa todettu aiheuttavan kromosomivaurioita ja syöpää (EHC, 1987; IARC, 1986; IARC, 1999). Täten on tärkeää selvittää, syntyykö isosyanaattialtistumisen seurauksena karsinogeenista amiinia. Työperäistä isosyanaattialtistumista on perinteisesti arvioitu työhygieenisillä mittauksilla vertailemalla työympäristön ilmasta mitattuja isosyanaattipitoisuuksia työhygieeniseen ohjeraja-arvoon, joka on 0,035 mg m -3 isosyanaatiksi, NCO, laskettuna (35 μg m -3 NCO:na) (HTP, 2007). Isosyanaattialtistumisen taso voidaan määrittää mittaamalla vastaavien amiinien pitoisuus virtsasta. Kun hengitysilman isosyanaattipitoisuudet ovat korkeat, isosyanaattien aineenvaihduntatuotteiden taso työntekijöiden virtsassa nousee (Rosenberg ja Savolainen, 1986; Rosenberg ym., 2002). Virtsapitoisuudet kuvastavat juuri tapahtunutta altistumista, muutamista tunneista muutamaan vuorokauteen. Pitkäkestoista sekä viikkoja ja kuukausia sitten tapahtunutta isosyanaattialtistumista voidaan monitoroida mittaamalla isosyanaattien ja proteiinien muodostamia sitoutumistuotteita. Veren proteiinien ja isosyanaattien muodostamien sitoutumistuotteiden mittaaminen on erityisen tärkeää silloin, kun isosyanaattialtistumista on tapahtunut hengitysteiden lisäksi ihon kautta. Useissa eläinkokeissa sekä ihmisten isosyanaattialtistumista koskevissa tutkimuksissa on todettu, että altistuminen ihon kautta voi aiheuttaa herkistymistä, joka voi myöhemmin hengitysteiden kautta tapahtuvan altistumisen yhteydessä johtaa astman syntymiseen (Bello ym., 2007). Astman kaltaisia hengitystieoireita on todettu useilla työntekijöillä, jotka ovat altistuneet MDI:lle pääasiassa ihon kautta hengitysilman isosyaattipitoisuuksien ollessa hyvin alhaisia (Petsonk ym., 2000). Proteiineissa ei ole solun sisäisiä korjausmekanismeja, joten muodostuneet sitoutumistuotteet säilyvät solun eliniän. Punasolun ja hemoglobiinin elinikä on noin 120 vuorokautta, joten globiiniproteiinin sitoutumistuotetta voidaan käyttää kuvastamaan viimeisen 3-4 kuukauden aikana tapahtunutta altistumista (Sabbioni ja Bayerbach, 2000). Plasman albumiiniproteiinilla on lyhyempi elinikä kuin hemoglobiinilla. Albumiinin sitoutumistuotteet heijastavat lähinnä kolmen edeltävän viikon altistumista (Lind ym., 1997a; Sennbro ym., 2003). Tässä hankkeessa on tutkittu työssään MDI:lle altistuneiden työntekijöiden verinäytteiden plasmasta ja punasoluista MDI-sitoutumistuotteita. Punasolunäytteistä eristettiin globiiniproteiinia tutkimuksia varten. Sekä plasma- että globiininäytteistä määritettiin vahvan happohydrolyysin avulla nk. kokonaissitoutumistuotteen pitoisuus. Kokonaissitoutumistuote kuvaa isosyanaatista sekä siitä mahdollisesti aineenvaihdunnassa syntyneen amii-

8 8 nin sitoutumistuotteiden summaa. Lisäksi globiininäytteistä mitattiin amiinin spesifinen sitoutumistuote heikon emäshydrolyysin avulla. Amiinispesifinen sitoutumistuote voi syntyä isosyanaatin vapautuessa glutationin sitoutumistuotteesta ja hydrolysoituessa elimistössä (Bolognesi ym., 2001; Brown ja Burkert, 2002). 2 TUTKIMUKSEN TAVOITTEET Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää - soveltuvatko plasman albumiini- ja punasolujen globiiniproteiineista määritettävät kokonaissitoutumistuotteet kerääviksi työperäisen MDI-altistumisen annosmittareiksi, kun altistumisen pitoisuustaso on matala ja altistuminen pitkäaikaista - syntyykö MDI-altistumisen seurauksena elimistössä karsinogeenista amiinia MDA:a

9 9 3 TUTKIMUSAINEISTO JA MENETELMIEN KUVAUS 3.1 Tutkimusaineisto Tutkimusaineisto koostui kolmen jäykkää vaahtomuovia valmistavan polyuretaanitehtaan työntekijöistä. Tehtaissa valmistettiin jääkaappeja ja pakastimia, joissa käytettiin eristeenä jäykkää vaahtomuovia. Lähtöaineena vaahtomuovissa käytettiin MDI:n teknistä laatua. Tutkimukseen osallistuvia henkilöitä oli yhteensä 57 (51 miestä ja 6 naista) ja he työskentelivät vaahtomuovin valussa ja valettujen osien kokoonpanossa. Kahdessa tehtaassa työntekijät tekivät yhden työvuoron aikana sekä valuja että valettujen osien kokoamista. Yhdessä tehtaassa kaksi työntekijää oli erikoistunut tekemään valuja, jotka tehtiin keskitetysti kahdessa valuyksikössä. Tässä tehtaassa muut työntekijät työskentelivät osien kokoonpanossa. Tutkimukseen osallistujien keski-ikä oli 37 vuotta (vaihteluväli; vuotta) ja heidän keskimääräinen altistumisaika oli 9 vuotta (vaihteluväli; 1 25 vuotta). Työntekijöistä 22 oli tupakoimattomia, 10 tupakoinnin lopettaneita, 24 tupakoivia ja yksi nuuskan käyttäjä. Edellä esitetyt terveet työssään MDI:lle altistuneet työntekijät ovat osallistuneet aiempaan, vuosina tehtyyn EU-tutkimukseen, jonka yhteydessä kerättiin työntekijöiltä verinäytteet, jotka tutkittiin nyt raportoitavassa hankkeessa. Em. tutkimuksessa selvitettiin MDI-altistumista ilmamittauksin sekä virtsan amiinimittauksella. Tällöin työntekijöiltä kerättiin virtsanäytteet kahtena peräkkäisenä työpäivänä kolmesti päivässä; aamulla, keskipäivällä ja työvuoron päättyessä. Ilmamittauksia tehtiin työpaikoilla kiinteistä pisteistä sekä henkilökohtaisilla mittareilla työntekijöiden hengitysvyöhykkeiltä. Mittauksissa työntekijöiden keskimääräiset hengitysvyöhykkeen MDI-pitoisuudet vaihtelivat välillä 0,01 0,73 µg m -3 NCO:na. Mittausmenetelmän toteamisraja oli 0,01 µg m -3 NCO:na. Vain kahden henkilön hengitysvyöhykkeeltä mitattiin pitoisuuksia, jotka olivat noin 0,7 µg m -3 NCO:na eli 2 % MDI:n työhygieenisestä ohjeraja-arvosta. Tehtaassa, jossa oli keskitetyt valuyksiköt, valajien keskimääräinen MDI-pitoisuus hengitysvyöhykkeellä oli 1,4 % MDI:n työhygieenisestä ohjeraja-arvosta. Tässä tehtaassa lähes puolet mitatuista henkilökohtaisista hengitysvyöhykenäytteistä oli pitoisuudeltaan alle toteamisrajan. Kahdessa muussa tehtaassa keskimääräiset MDI-pitoisuudet hengitysvyöhykkeellä olivat 0,03 0,3 % MDI:n työhygieenisestä ohjeraja-arvosta ja alle toteamisrajan oli 75 % hengitysvyöhykenäytteistä (Taulukko 1, Kääriä ym., 2001).

10 10 Kontrollihenkilöt (yhteensä 28) koostuivat työssään TDI:lle altistuneista työntekijöistä (17 henkilöä), jotka niin ikään olivat osallistuneet aiemmin mainittuun, vuosina tehtyyn EU-tutkimukseen. Näiden työntekijöiden isosyanaattialtistumisesta syntyneet proteiinisitoutumistuotteet on raportoitu TSR:n hankkeessa nro Kontrollihenkilöinä toimi lisäksi laboratoriotyöntekijöitä (11 henkilöä), jotka eivät olleet työssään altistuneet isosyanaateille. 3.2 Sitoutumistuotteiden analyysimenetelmät Kaikilta MDI:lle altistuneilta 57 työntekijältä kerättiin yksi verinäyte työhygieenisen näytteenoton yhteydessä. Verinäytteet fraktioitiin plasma-, punasolu- ja lymfosyyttifraktioihin välittömästi näytteenoton jälkeen. Fraktiot säilytettiin pakastimessa (-70 ºC). Globiiniproteiini eristettiin punasoluista saostamalla etanolilla (Sepai ym., 1995a) Isosyanaatin (MDI:n) ja isosyanaatista muodostuneen amiinin (MDA:n) kokonaissitoutumistuotteiden määritys veren punasoluista ja plasmasta Veren proteiineihin suoraan reagoineen isosyanaatin sitoutumistuotteiden ja isosyanaatista aineenvaihdunnassa hydrolyysin kautta syntyneen amiinisitoutumistuotteen kokonaismäärä analysoitiin sekä veren punasolujen globiiniproteiinista että plasmasta (Lind ym., 1997a, b; Rosenberg ym., 2003 [TSR ]). Vahvalla happohydrolyysillä vapautettu amiini analysoitiin neste-neste-uuttopuhdistuksen jälkeen perfluoroasyloituina johdoksena kaasukromatografisesti käyttäen massaspektrometriaa (MS/MS-tekniikka) ja negatiivista kemiallista ionisaatiota. Kvantitoinnissa käytettiin vastaavaa isotooppileimattua yhdistettä. Tulokset ilmaistiin kokonais-mda-pitoisuuksina. Globiinin happohydrolyysimenetelmän määritysraja oli MDA:lle 0,015 nmol g -1 globiinia ja vastaavasti plasman happohydrolyysissä 0,006 nmol ml -1 plasmaa Amiinille (MDA:lle) ominaisten sitoutumistuotteiden määritys veren punasoluista Aromaattisten amiinien aineenvaihdunnassa syntyy N-hydroksylaation seurauksena hyvin reaktiivinen aromaattinen hydroksyyliamiini. Hydroksyyliamiinin edelleen hapettuminen johtaa nitrosoyhdisteen muodostumiseen. Syntynyt nitrosoyhdiste voi reagoida glutationin tai globiinissa olevan kysteiinin tioliryhmän kanssa. Veren punasolujen hemoglo-

11 11 biinissa syntynyt yhdiste, sulfiinihappoamidi, on pysyvä fysiologisissa olosuhteissa, mutta hajoaa helposti heikosti emäksisissä olosuhteissa vapauttaen amiinia ja/tai vastaavaa asetyyliamiinia (Neumann, 1988). Mikäli heikolla emäshydrolyysillä voidaan vapauttaa amiinia ja/tai asetyyliamiinia globiininäytteistä, on se osoitus siitä, että amiinia ja sen reaktiivista välituotetta N-hydroksyyliamiinia on ollut punasoluissa (Sabbioni ja Beyerbach, 2000; Sabbioni ja Schütze, 1998). Heikossa emäshydrolyysissä vapautunut amiini (MDA) ja sen asetyylimuoto (Ac-MDA), analysoitiin kuten kohdassa Menetelmän määritysraja oli MDA:lle 0,008 nmol g -1 globiinia ja Ac-MDA:lle 0,013 nmol g -1 globiinia. 4 TULOKSET 4.1 Yleistä Tulokset käsitellään tehdaskohtaisesti. Tehtaissa I ja III kaikki työntekijät tekivät sekä valuja että valettujen osien kokoonpanoa. Tehtaassa II oli kaksi keskitettyä valuyksikköä ja kaksi päätoimista valajaa. Muut tehtaan II työntekijöistä työskentelivät valettujen osien kokoonpanossa Kontrollihenkilöinä toimineet TDI:lle altistuneet työntekijät Osa tämän tutkimuksen kontrollihenkilöistä koostui työssään TDI:lle altistuneista työntekijöistä, jotka osallistuivat aiemmin mainittuun TSR:n hankkeeseen nro (yhteensä 17 henkilöä). Nyt raportoitavassa hankkeessa käytettiin uutta, tämänhetkistä huipputasoa edustavaa, analyysilaitteistoa, jolloin oli mahdollista tutkia uudelleen näiden TDI:lle altistuneiden työntekijöiden globiininäytteet ja selvittää voidaanko niistä todeta TDA:lle ominaisia amiinispesifisiä sitoutumistuotteita. Tämä tehtiin sen vuoksi, että edellä mainitun TSR:n hankkeen johtopäätöksissä todettiin amiinille (TDA:lle) ominaisen sitoutumistuotteen analysointimenetelmän vaativan vielä kehitystyötä ja siten lisätutkimuksia. Uudet tutkimustulokset osoittivat, että TDI:lle altistuneiden työntekijöiden globiininäytteistä ei todettu TDA:lle ominaisia sitoutumistuotteita kummankaan TDA:n isomeerin (2,4- ja 2,6-TDA) osalta. Kaikkien TDI:lle altistuneiden työntekijöiden globiininäytteiden TDA- ja AcTDA- pitoisuudet jäivät alle määritys- ja toteamisrajan. Globiinin emäshydrolyysin määritysraja oli 2,4-TDA:lle ja 2,6-TDA:lle 0,003 nmol g -1 ja Ac-2,4- TDA:lle ja Ac-2,6-TDA:lle 0,010 nmol g -1. Vastaavat toteamisrajat olivat 0,001 nmol g -1 ja 0,003 nmol g -1.

12 Isosyanaatin (MDI:n) ja isosyanaatista muodostuneen amiinin (MDA:n) kokonaissitoutumistuotteiden pitoisuudet veren plasmassa ja punasoluissa Pitoisuudet plasmassa Ainoastaan kahdella työntekijältä todettiin plasmasta määritysrajan (0,006 nmol ml -1 ) ylittävät MDA-pitoisuudet. Heidän MDA-pitoisuudet olivat 0,009 nmol ml -1 plasmaa ja 0,013 nmol ml -1 plasmaa (Taulukko 1). Molemmat työskentelivät tehtaassa II ja olivat päätoimisia valajia. Kaikkien muiden tutkittujen työntekijöiden sekä kontrollihenkilöiden plasman MDA-pitoisuudet jäivät alle määritysrajan (0,006 nmol ml -1 plasmaa). Kuitenkin viidellä tehtaan II työntekijöistä plasman MDA-pitoisuudet olivat yli toteamisrajan (0,002 nmol ml -1 plasmaa) (Taulukko 1) Pitoisuudet punasoluissa Neljän MDI:lle altistuneen työntekijän MDA:n kokonaissitoutumistuotteiden pitoisuudet ylittivät määritysrajan (0,015 nmol g -1 globiinia). He työskentelivät tehtaassa I ja heidän MDA-pitoisuudet olivat välillä: 0,018 nmol g -1 globiinia 0,037 nmol g -1 globiinia. Lisäksi 24 muun työntekijän globiinin MDA-pitoisuudet ylittivät toteamisrajan (0,005 nmol g -1 globiinia), mutta jäivät alle määritysrajan (0,015 nmol g -1 globiinia). Näihin henkilöihin kuului työntekijöitä kaikista kolmesta tehtaasta lukuunottaen päätoimiset valajat tehtaasta II (Taulukko 2). Kontrollihenkilöistä viidellä MDA:n pitoisuudet olivat yli määritysrajan (0,015 nmol g -1 globiinia). Lisäksi kuuden kontrollihenkilön MDA-pitoisuudet olivat yli toteamisrajan (0,005 nmol g -1 globiinia), mutta jäivät alle määritysrajan (0,015 nmol g -1 globiinia) (Taulukko 2). 4.3 Amiinille (MDA:lle) ominaisten sitoutumistuotteiden pitoisuudet punasoluissa Työntekijöiden punasolujen globiininäytteistä ei todettu amiinille ominaisia sitoutumistuotteita (Taulukko 2). Kaikkien tutkimukseen osallistuneiden työntekijöiden sekä kontrollihenkilöiden MDA ja Ac-MDA-pitoisuudet jäivät alle määritysrajan ja toteamisrajan. Menetelmän määritysraja MDA:lle oli 0,008 nmol g -1 globiinia ja Ac-MDA:lle 0,013 nmol g -

13 13 1 globiinia. Menetelmän toteamisraja MDA:lle oli 0,003 nmol g -1 globiinia ja Ac-MDA:lle 0,004 nmol g -1 globiinia. 5. TULOSTEN TARKASTELU 5.1 Isosyanaatin (MDI:n) ja isosyanaatista muodostuneen amiinin (MDA:n) kokonaissitoutumistuote Plasma Ainoastaan kahdelta tutkituista työntekijöistä, molemmat tupakoimattomia, todettiin määritettävissä olevia pitoisuuksia kokonaissitoutumistuotetta veren plasmasta. Heidän MDA-pitoisuudet olivat 0,009 nmol ml -1 plasmaa ja 0,013 nmol ml -1 plasmaa. He molemmat toimivat päätoimisina valajina tehtaassa II. Tämä tulos korreloi hyvin aikaisemmin tehtyjen ilma- ja virtsatulosten kanssa (Kääriä ym., 2001), joissa kyseisten henkilöiden hengitysvyöhykkeeltä mitattiin suurimmat yksittäiset MDI-pitoisuudet ja virtsasta määritettiin suurimmat MDA-pitoisuudet. Taulukossa 1 on koottu työntekijöiden ilma-, virtsaja plasmatulokset. Ilmatulos edustaa kunkin työntekijän hengitysvyöhykkeeltä mitattua keskimääräistä MDI-pitoisuutta ja virtsatulos työpäivän jälkeen kerättyä näytettä. Huomioitavaa on, että tehtaassa II työskentelevän toisen päävalajan (työntekijä 20) työpäivän jälkeiset virtsan MDA-pitoisuudet eivät eroa muiden työntekijöiden tuloksista, mutta hänen aamu- ja keskipäivänäytteensä 1. tutkimuspäivänä antoivat tulokset; 0,86 nmol mol -1 kreatiniinia ja 0,78 nmol mol -1 kreatiniinia, jotka ovat suurempia pitoisuuksia kuin muilla työntekijöillä lukuun ottamatta toista päävalajaa. Tämä johtunee siitä, että MDA:n puoliintumisaika virtsassa on noin 70 h eli aikaisempien päivien altistuminen näkyy virtsassa. Ruotsalaisessa tutkimuksessa, jossa työntekijät olivat altistuneet MDI-pohjaisen polyuretaanin lämpöhajoamistuotteille hitsauksen yhteydessä, plasman MDA:n pitoisuudet olivat 0,00025 nmol ml -1-0,043 nmol ml -1 (Dalene ym., 1996). Toisessa ruotsalaistutkimuksessa määritettiin MDI:lle altistuneiden polyuretaanitehtaan työntekijöiden plasmasta keskimääräinen MDA-pitoisuus, joka oli 0,012 nmol ml -1. Tässä työssä kymmenen työntekijän plasmanäytteet yhdistettiin, josta keskimääräinen pitoisuus määritettiin (Skarping ja Dalene, 1995). Saksalainen tutkimusryhmä määritti polyuretaanituotteiden valmistuksessa MDI:lle altistuneiden työntekijöiden MDA-pitoisuuksia, jotka olivat 0,00025 nmol ml -1 0,0054 nmol ml -1 (Sepai ym., 1995b). Näiden ryhmien raportoimat tulokset ovat samaa suuruusluokkaa kuin meidän tutkimustulokset. Saksalaistutkimuksessa työpaikan

14 14 ilman MDI-pitoisuudet olivat myös samaa suuruusluokkaa kuin meillä. Edellä mainituissa ruotsalaistutkimuksissa ei ilmatuloksia raportoitu. Äskettäin raportoidussa ruotsalaisessa tutkimuksessa määritettiin neljän eri MDI-valua tekevän tehtaan MDI:lle altistuneiden työntekijöiden plasmasta MDA-pitoisuuksia, jotka vaihtelivat välillä 0,001 0,37 nmol ml -1 mediaanin ollessa 0,004 nmol ml -1. Ilman MDI-pitoisuudet heidän hengitysvyöhykkeellä olivat 0,01 2,6 μg m -3 NCO:na (Sennbro ym., 2006). Edellä mainittujen sekä nyt esitettävien tulosten perusteella voidaan todeta, että plasmasta määritettävä kokonaissitoutumistuotteen pitoisuuden määritys soveltuu työperäisen MDI altistumisen arviointiin Punasolut Plasmasta ja punasolujen globiinista saatujen kokonaissitoutumistuotteiden pitoisuutta kuvastavien tulosten välillä oli ristiriitaa ja epäjohdonmukaisuutta (Taulukko 2). Isosyanaatin ensisijainen sitoutumiskohde on plasman albumiini (Brown ja Burkert, 2002; Lind ym., 1997b; Sepai ym., 1995b). Koska albumiinia on veressä globiinia runsaammin, altistumista kuvaavaa kokonaissitoutumistuotetta tulisi varsinaisesti esiintyä plasmassa. Tulokset osoittivat kuitenkin, että esimerkiksi tehtaan I ja III työntekijöiden näytteissä todettiin globiinissa sekä määritysrajan (0,015nmol g -1 globiinia) että toteamisrajan (0,005 nmol g -1 globiinia) ylittäviä pitoisuuksia vaikka plasmanäytteissä pitoisuudet olivat alle toteamisrajan. Lisäksi kontrollihenkilöiden, TDI:lle muttei MDI:lle altistuneiden, sekä altistumattomien laboratoriotyöntekijöiden globiininäytteistä todetut määritys- ja toteamisrajan ylittävät MDA-pitoisuudet kyseenalaistavat globiinista määritettävän kokonaissitoutumistuotteen soveltuvuuden MDI-altistumisen mittarina. Kirjallisuudesta ei löydy tutkimuksia, joissa punasolujen globiinista happohydrolyysillä määritettävää kokonaissitoutumistuotetta olisi käytetty biomarkkerina MDI-altistumiselle. Nyt esitettävien tutkimustulosten perusteella voidaan todeta, että globiinista määritettävä kokonaissitoutumistuote ei sovellu biomarkkeriksi MDI:lle. 5.2 Amiinille (MDA:lle) ominainen sitoutumistuote Tutkittujen työntekijöiden globiininäytteistä ei todettu amiinispesifisiä sitoutumistuotteita MDA:a ja AcMDA:a. AcMDA on MDA:n pääsitoutumistuote (Cocker ym., 1988; Bailey ym., 1990; Sabbioni ym., 2000) ja mikäli sitä todetaan globiininäytteistä miedon emäshydro-

15 15 lyysikäsittelyn jälkeen, on se osoitus siitä, että punasoluissa ja kudoksissa on ollut MDA:a (Sabbioni ym, 2000; Sabbioni ja Beyerbach, 2000). Saksalainen tutkimusryhmä määritti MDI:lle altistuneiden työntekijöiden globiininäytteistä MDA:lle ominaisia sitoutumistuotteita (Schütze ym, 1995). He tutkivat 27 työntekijän näytteet. Työntekijöiden globiinin MDA-pitoisuudet vaihtelivat välillä 0,00006 nmol g -1 0, nmol g -1 (63 % työntekijöiden näytteistä oli alle toteamisrajan, joka oli 0,00006 nmol g -1 globiinia). Saman tutkimusryhmän jäsenet ovat julkaisseet tuloksia toisesta tutkimuksesta (Sepai y.m., 1995b), jossa tarkasteltiin 20 työntekijää, jotka olivat altistuneet MDI:lle polyuretaanituotteiden valmistuksessa. Näiden työntekijöiden MDA-pitoisuudet olivat 0,00007 nmol g -1 0,00071 nmol g -1 globiinia. Työpaikan ilman MDI-pitoisuudet olivat heidän tutkimuksissaan samaa suuruusluokkaa kuin meillä. Saman tutkimusryhmän jäsen on vastikään ilmestyneessä työssä tutkinut 44 MDI:lle altistuneita rakennustyömaan työntekijöitä. Näistä 40 työntekijän globiinin MDApitoisuudet olivat alle 0,0002 nmol g -1, joista edelleen 28 työntekijän pitoisuudet olivat alle määritysrajan (Sabbioni ym., 2007). Tässä työssä ei raportoitu työpaikan ilman MDIpitoisuuksia. Kirjallisuudesta ei löydy muiden ryhmien tutkimuksia, joissa olisi määritetty MDI:lle altistuneiden työntekijöiden punasoluista amiiniperäisiä sitoutumistuotteita. Saksalaisessa tutkimuksessa on MDI:lle pitkäaikaisesti altistettujen rottien punasolujen globiinista määritetty MDA:lle ominaisia sitoutumistuotteita. Rottia altistettiin 3 kk ja 12 kk siten, että altistusaika oli 17 tuntia/päivä ja 5 päivää/viikko. MDI:n ilmapitoisuudet altistuskammiossa olivat 88 µg m µg m -3 NCO:na. MDA pitoisuudet globiinissa olivat 0,010 nmol g -1 0,050 nmol g -1 ja AcMDA-pitoisuudet 0,015 nmol g -1 0,085 nmol g -1. Tutkimuksessa havaittiin, että todettujen globiinisitoutumistuotteiden pitoisuuden taso oli samaa luokkaa 3 kk altistetuilla ja 12 kk altistetuilla rotilla. Tämä selittynee sillä, että sitoutumistuotteiden määrä on saavuttanut vakiotilan eli yhtä paljon sitoutumistuotteita syntyy ja hajoaa, kun altistustaso pysyy tasaisena (Sepai ym., 1995a). Aromaattisten di-isosyanaattien TDI:n ja MDI:n yleisin aiheuttama allerginen astma on hyvin dokumentoitu (Musk ym., 1988; Baur, 1996; Raulf-Heimsoth ja Baur, 1998). Näiden lisäksi on esitetty arvioita isosyanaattien työperäisen altistumisen mahdollisesta syöpävaarallisuudesta (Sepai ym., 1995a,b; IARC, 1999). Riittävästi näyttöä on siitä, että TDI:sta johdettu 2,4-tolueenidiamiini (2,4-TDA) ja MDI:sta johdettu metyleenidiamiini (MDA) ovat elänkarsinogeenejä (EHC, 1987; IARC, 1986). IARC:in arvioinnissa molemmat amiinit on luokiteltu ryhmään 2B eli aine aiheuttaa mahdollisesti syöpää ihmiselle (IARC, 1987). IARC:n mukaan myös näyttö TDI:n karsinogeenisuudesta eläimissä on riittävä (IARC, 1999).

16 16 Epidemiologiset tutkimukset eivät ole kiistattomasti kyenneet osoittamaan isosyanaattien lisäävän altistuneiden työntekijöiden syöpäriskiä. Isosyanaattialtistuneita on tutkittu sekä Ruotsissa, Englannissa että Yhdysvalloissa (Hagmar ym., 1993; Schnorr ym., 1996; Sorahan ja Pope, 1993). Tutkitut isosyanaattialtistuneiden ryhmät ovat olleet suhteellisen nuoria ja seuranta-aika lyhyt, joten varmempia tuloksia saadaan vasta tulevaisuudessa (Vainio, 1999; Bolognesi ym., 2001; Collins, 2002). Tässä työssä tutkittujen työntekijöiden veren punasoluista ei todettu amiinille (MDA:lle) ominaisia sitoutumistuotteita eli isosyanaatti-(mdi)-altistumisen seurauksena ei kehossa näyttäisi muodostuvan karsinogeenista amiinia, kun työilman MDI-pitoisuus hengitysvyöhykkeeltä mitattuna oli 1 μg m -3 NCO:na.

17 17 6 JOHTOPÄÄTÖKSET Tutkimus osoitti että: - plasmasta määritetty kokonaissitoutumistuote soveltuu metyleenibisfenyyli-isosyanaatti-(mdi)-altistumisen mittariksi kuvastaen viimeisten kolmen viikon aikana tapahtunutta altistumista - veren punasoluista määritetty kokonaissitoutumistuote ei sovellu metyleenibisfenyyli-isosyanaatti-(mdi)-altistumisen mittariksi - tutkittujen työntekijöiden veren punasoluista ei todettu amiinille (MDA:lle) ominaisia sitoutumistuotteita eli isosyanaatti-(mdi)-altistumisen seurauksena ei kehossa näyttäisi muodostuvan karsinogeenista amiinia - Tässä tutkimuksessa kontrollihenkilöinä toimineiden työssään TDI:lle altistuneiden työntekijöiden (TSR hanke nro ) veren punasoluista ei todettu amiinille (TDA:lle) ominaista sitoutumistuotetta eli isosyanaatti- (TDI)-altistumisen seurauksena ei kehossa näyttäisi muodostuvan karsinogeenista amiinia

18 18 7 KIRJALLISUUS Bailey E, Brooks AG, Bird I, Farmer PB, Street B. Monitoring exposure to 4,4'- methylenedianiline by the gas chromatography -mass spectrometry determination of adducts to hemoglobin. Anal Biochem 1990;190: Baur X. Occupational asthma due to isocyanates. Lung 1996;174: Bell DA, Taylor JA, Butler MA, Stephens EA, Wiest J, Brubaker LH, Kadlubar FF, Lucier GW. Genotype/phenotype discordance for human arylamine N-acetyltransferase (NAT2) reveals a new slow-acetylator allele common in African-Americans. Carcinogenesis 1993;14: Bello D, Herrick CA, Smith TJ, Woskie SR, Streicher RP, Cullen MR, Liu Y, Redlich CA. Skin exposure to isocyanates: Reasons for concern. Environ Health Perspect 2007;115: Bolognesi C, Baur X, Marczynski B, Norppa H, Sepai O, Sabbioni G. Carcinogenic risk of toluene diisocyanate and 4,4 -methylenedipheny diisocyanate. Crit Rev Toxicol 2001;31: Brown WE, Burkert AL. Biomarkers of toluene diisocyanate exposure. Appl Occup Environ Hyg 2002;17(12): Cocker J, Boobis AR, Davies DS. Determination of the N-acetyl metabolites of 4,4'- methylene dianiline and 4,4'-methylene-bis-(2-chloroaniline) in urine. Biomed Environ Mass Spec 1988;17: Collins MA. Toxicology of toluene diisocyanate, Appl Occup Environ Hyg 2002;17: Dalene M, Jakobsson K, Rannug A, Skarping G, Hagmar L. MDA in plasma as a biomarker of exposure to pyrolysed MDI-based polyurethane: correlations with estimated cumulative dose and genotype for N-acetylation. Int Arch Occup Environ Health 1996;68: Day BW, Jin R, Basalyga DM, Kramarik JA, Karol MH. Formation, solvolysis and transcarbomylation reactions of bis(s-glutathionyl) adducts of 2,4- and 2,6- diisocyanatotoluene. Chem Res Toxicol 1997;10: Doe JE, Hoffmann HD. Toluene Diisocyanate. An assessment of carcinogenic risk following oral and inhalation exposure. Tox Ind Health 1995; 11: EHC. Environmental health Criteria 74: Diaminotoluenes. Geneva, World Health Organization Engström K, Henriks-Eckerman M-L, Välimaa J, Peltonen K, Nikkilä K, Rosenberg C. Polyuretaanien lämpöhajoamiseen liittyvät terveysvaarat. Loppuraportti (TSR-hanke 98379), Työsuojelurahasto Työterveyslaitos, Helsinki, Hagmar L, Welinder H, Mikoczy Z. Cancer incidence and mortality in the Swedish polyurethane foam manufacturing industry. Br J Ind Med 1993;50:

19 19 Hayes JP, Newman-Taylor AJ. In vivo models of occupational asthma due to low molecular weight chemicals. Occup Environ Med 1995;52: Henriks-Eckerman ML, Välimaa J, Rosenberg C, Peltonen K, Engström K. Exposure to airborne isocyanates and other thermal degradation products at polyurethane-processing workplaces. J Environ Monit 2002;4: HTP Sosiaali- ja terveysministeriö. HTP-arvot Sosiaali- ja terveysministeriön julkaisuja 2007:4, Helsinki, IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans: Some chemicals used in plastics and elastomers. Vol 39. Lyon, IARC, 1986, p 347. IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans. Overall Evaluations of carcinogenicity: An updating of IARC Monographs volumes 1 to 42. Supplement 7. Lyon, IARC, 1987, pp. 61,66. IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans: reevaluation of some organic chemicals, hydrazine and hydrogen peroxide (Part two): Toluene diisocyanates. Vol 71. Lyon, IARC, 1999, p Kalliokoski P, Vainio H. Polyuretaanit monitahoinen työlääketieteellinen ongelma. Suomen lääkärilehti 1977;32: Kennedy AL, Brown WE. Isocyanates and lung diseases: experimental approaches to molecular mechanisms. Occup Med 1992;7: Kääriä K, Hirvonen A, Norppa H, Piirilä P, Vainio H, Rosenberg C. Exposure to 4,4'- methylenediphenyl diisocyanate (MDI) during moulding of rigid polyurethane foam: determination of airborne MDI and urinary 4,4'-methylenedianiline (MDA). Analyst 2001;126: Lind P, Dalene M, Lindström V, Grubb A, H, Skarping G. Albumin adducts in plasma from workers exposed to toluene diisocyanate. Analyst 1997a;122: Lind P, Dalene M, Tinnerberg H, Skarping G. Biomarkers in hydrolysed urine, plasma and erythrocytes among workers exposed to thermal degradation products from toluene diisocyanate foam. Analyst 1997b;122:51 6. Musk AW, Peters JM, Wegman DH. Isocyanates and respiratory disease: Current status. Am J Ind Med 1988;13: Neumann H-G. Biomonitoring of aromatic amines and alkylating agents by measuring hemoglobin adducts. Int Arcg Occup Environ Health 1988;60: Ott MG, Jolly AT, Burkert AL, Brown WE. Issues in Diisocyanate Antibody testing. Critl Rev Toxicol 2007;37: Petsonk EL, Wang ML, Lewis DM, Siegel PD, Husberg BJ. Asthma-Like symptoms in wood product plant workers exposed to metylene dipenyl diisocyanate. Chest 2000;118: Raulf-Heimsoth M, Baur X. Pathomechanisms and pathophysiology of isocyanate-induced disease summary of present knowledge. Am J Ind Med 1998;34: Rosenberg C, Savolainen H. Determination of occupational exposure to toluene diisocyanate by biological monitoring. J Chromatogr 1986;367:

20 20 Rosenberg C, Nikkilä K, Henriks-Eckerman ML, Peltonen K, Engström K. Biological monitoring of aromatic diisocyanates in workers exposed to thermal degradation products of polyurethanes. J Environ Monit 2002;4: Rosenberg C, Säkkinen K, Tornaeus J, Hesso A ja Peltonen K. Työperäiselle isosyanaattialtistumiselle ominainen annosmittari. Loppuraportti (TSR -hanke ), Työsuojelurahasto Työterveyslaitos, Helsinki, Rosenberg C, Henriks-Eckerman M-L, Piipari R. Isosyanaatit. Julkaisussa: Vainio H, Liesivuori J, Lehtola M, Louekari K, Engström K, Kauppinen T, Kurppa K, Riipinen H, Savolainen K, Tossavainen A, toim. Kemikaalit ja työ. Selvitys työympäristön kemikaaliriskeistä. Helsinki: Työterveyslaitos; s Sabbioni G, Schütze D. Hemoglobin binding of bicyclic aromatic amines. Chem Res Toxicol 1998;11: Sabbioni G, Beyerbach A. Hemoglobin adducts of aromatic amines: diamines and polyaromatic amines. J Chromatogr B 2000;744: Sabbioni G, Hartley R, Henschler D, Höllrigl-Rosta A, Koeber R, Schneider S. Isocyanatespecific hemoglobin adduct in rats exposed to 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate. Chem Res Toxicol 2000;13:82 9. Sabbioni G, Wesp H, Lewalter J, Rumler R. Determination of isocyanate biomarkers in construction site workers. Biomarkers 2007;12(5): Savolainen H. New mechanistic model for organic diisocyanate-induced respiratory disease. Schweiz Med Wochenschr 1999;129: Schnorr TM, Steenland K, Egeland GM, Boeniger M, Egilman D. Mortality of workers exposed to toluene diisocyanate in the polyurethane foam industry. Occup Environ Med 1996;53: Schütze D, Sepai O, Lewalter J, Miksche L, Henschler D, Sabbioni G. Biomonitoring of workers exposed to to 4,4 -methylenedianiline or to 4,4 -methylenediphenyl diisocyanate. Carcinogenesis 1995;16: Sennbro CJ, Lindh CH, Tinnerberg H, Gustavsson, C, Littorin M, Welinder H, Jönsson BAG. Development, validation and characterization of an analytical method for the quantification of hydrolysable urinary metabolites and plasma protein adducts of 2,4-and 2,6-toluene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate and 4,4 -methylenediphenyl diisocyanate. Biomarkers 2003;8: Sennbro CJ, Lindh CH, Mattson C, Jönsson BAG, Tinnerberg H. Biological monitoring of exposure to 1,5-naphthalene diisocyanate and 4,4 -methylenediphenyl diisocyanate. Int Arch Occup Environ Health 2006;79: Sepai O, Schütze D, Heinrich HG, Hoymann D, Henschler D, Sabbioni G. Hemoglobin adducts and urine metabolites of 4,4-methylenedianiline after 4,4-methylenediphenyl diisocyanate exposure of rats. Chemico-Biological Interactions 1995a;97: Sepai O, Henschler D, Sabbioni G. Albumin adducts, hemoglobin adducts and urinary metabolites in workers exposed to 4,4 -methylenediphenyl diisocyanate. Carcinogenesis 1995b;16:

21 21 Skarping G, Dalene M. Determination of 4,4'-methylenediphenyldianiline (MDA) and identification of isomers in technical-grade MDA in hydrolysed plasma and urine from workers exposed to methylene diphenyldiisocyanate by gas chromatography-mass spectrometry. J Chromatogr B 1995;663: Slatter GJ, Rashed MS, Pearson, Han D-H, Baillie TA. Biotransformation of methyl isocyanate in the rat. Evidence for glutathione conjugation as a major pathway of metabolism and implications for isocyanate mediated toxicities. Chem Res Toxicol 1991;4: Sorahan T, Pope D. Mortality and cancer morbidity of production workers in the United Kingdom flexible polyurethane foam industry. Br J Ind Med;1993: Ulrich H. Chemistry and technology of isocyanates. Chichester, John Wiley & Sons Ltd, Vainio H. Isosyanaattien riskit ja riskinarvioinnin ongelmat. 46. Työterveyspäivät , Työterveyslaitos, Helsinki 1999.

22 22 Taulukko 1. Työilman keskimääräiset MDI-pitoisuudet hengitysvyöhykkeellä jäykän vaahtomuovin valmistuksessa, työntekijöiden virtsan MDA-pitoisuudet kahden työpäivän päätteeksi kerätyistä näytteistä (Kääriä ym., 2001) sekä plasman kokonaissitoutumistuotteiden pitoisuudet (ilmaistuna MDA:na). Työpaikka/ työntekijä MDI:n kokonaispitoisuus ilmassa MDI/μg m -3 NCO:na MDA:n kokonaispitoisuus virtsassa MDA/nmol mmol -1 kreatiniinia MDA-pitoisuus plasmassa MDA/nmol ml -1 plasmaa 1. päivä 2. päivä 1. päivä 2. päivä Tehdas I Henkilö 1 ei a) ei ei ei <0,002 b) Henkilö 2 <0,01 c) <0,01 0,09 0,04 <0,002 Henkilö 3 <0,01 <0,01 0,08 0,11 <0,002 Henkilö 4 0,047 0,12 0,19 0,20 <0,002 Henkilö 5 <0,01 0,027 0,07 0,05 <0,002 Henkilö 6 0,017 0,047 0,03 <0,02 d) <0,002 Henkilö 7 <0,01 0,020 0,11 0,20 <0,002 Henkilö 8 <0,01 0,044 0,05 0,18 <0,002 Henkilö 9 <0,01 <0,01 0,15 0,14 <0,002 Tehdas II Henkilö 1 0,12 e) 0,25 0,002<x<0,006 f) Henkilö 2 <0,01 0,64 <0,002 Henkilö 3 0,013 0,05 <0,002 Henkilö 4 <0,01 0,48 <0,002 Henkilö 5 <0,01 <0,02 <0,002 Henkilö 6 <0,01 0,05 <0,002 Henkilö 7 0,54 0,73 0,15 1,12 0,009 Henkilö 8 0,084 0,11 <0,002 Henkilö 9 <0,01 0,12 <0,002 Henkilö 10 <0,01 0,50 0,002<x<0,006 Henkilö 11 0,034 0,02 <0,002 Henkilö 12 0,38 0,32 <0,002 Henkilö 13 0,51 0,37 <0,002 Henkilö 14 0,027 0,30 0,002<x<0,006 Henkilö 15 0,027 0,07 <0,002 Henkilö 16 0,030 0,15 <0,002 Henkilö 17 <0,01 0,02 <0,002 Henkilö 18 <0,01 0,13 <0,002 Henkilö 19 0,091 0,14 0,002<x<0,006 Henkilö 20 0,054 0,72 0,54 0,42 0,013 Henkilö 21 <0,01 0,19 <0,002 Henkilö 22 0,013 0,28 <0,002 Henkilö 23 0,050 0,41 <0,002 Henkilö 24 <0,01 0,41 <0,002 Henkilö 25 0,21 0,09 <0,002 Henkilö 26 <0,01 0,15 <0,002 Henkilö 27 0,044 0,64 0,002<x<0,006 Henkilö 28 <0,01 1,21 <0,002 Henkilö 29 <0,01 0,07 <0,002 Henkilö 30 0,037 0,25 <0,002

23 23 Työpaikka/ työntekijä MDI:n kokonaispitoisuus ilmassa MDI/μg m -3 MDA:n kokonaispitoisuus virtsassa MDA/nmol mmol -1 kreatiniinia MDA-pitoisuus plasmassa MDA/nmol ml -1 plasmaa 1. päivä 2. päivä 1. päivä 2. päivä Tehdas III Henkilö 1 <0,01 0,03 <0,002 Henkilö 2 <0,01 0,12 <0,002 Henkilö 3 0,013 0,03 <0,002 Henkilö 4 0,040 0,11 <0,002 Henkilö 5 <0,01 0,11 <0,002 Henkilö 6 <0,01 0,04 <0,002 Henkilö 7 <0,01 0,03 <0,002 Henkilö 8 <0,01 0,02 <0,002 Henkilö 9 <0,01 0,25 <0,002 Henkilö 10 <0,01 0,03 <0,002 Henkilö 11 <0,01 0,05 <0,002 Henkilö 12 0,013 0,59 <0,002 Henkilö 13 0,01 0,14 <0,002 Henkilö 14 <0,01 0,21 <0,002 Henkilö 15 <0,01 0,06 <0,002 Henkilö 16 <0,01 0,06 <0,002 Henkilö 17 0, <0,002 Henkilö 18 <0,01 0,07 <0,002 a) ei = ei näytettä b) MDA:n toteamisraja plasmanäytteissä: 0,002 nmol ml -1 plasmaa c) MDI:n määritysraja ilmanäytteissä: 0,01 μg m -3 NCO:na d) MDA:n määritysraja virtsanäytteissä: 0,02 nmol mmol -1 kreatiniinia e) - = ei määritetty f) MDA:n määritysraja plasmanäytteissä: 0,006 nmol ml -1 plasmaa

24 24 Taulukko 2 Globiinin ja plasman kokonaissitoutumistuotteiden pitoisuudet (ilmaistuna MDA:na) sekä amiinille ominaisten sitoutumistuotteiden pitoisuudet (ilmaistuna MDA:na ja AcMDA:na). Työpaikka/ työntekijä Plasman kokonaissitoutumistuote Globiinin kokonaissitoutumistuote Amiinille ominainen sitoutumistuote MDA/nmol ml -1 plasmaa MDA/nmol g -1 globiinia MDA/nmol g -1 globiinia AcMDA/nmol g -1 globiinia Tehdas I Henkilö 1 <0,002 a) 0,005<x<0,015 b,c) <0,003 d) <0,004 e) Henkilö 2 <0,002 0,025 <0,003 <0,004 Henkilö 3 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 4 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 5 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 6 <0,002 0,037 <0,003 <0,004 Henkilö 7 <0,002 0,026 <0,003 <0,004 Henkilö 8 <0,002 0,018 <0,003 <0,004 Henkilö 9 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Tehdas II Henkilö 1 0,002<x<0,006 f) 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 2 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 3 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 4 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 5 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 6 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 7 0,009 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 8 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 9 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 10 0,002<x<0,006 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 11 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 12 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 13 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 14 0,002<x<0,006 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 15 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 16 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 17 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 18 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 19 0,002<x<0,006 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 20 0,013 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 21 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 22 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 23 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 24 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 25 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 26 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 27 0,002<x<0,006 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 28 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 29 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 30 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Tehdas III Henkilö 1 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 2 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 3 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 4 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 5 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 6 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 7 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 8 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 9 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 10 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 11 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004

25 25 Työpaikka/ työntekijä Plasman kokonaissitoutumistuote Globiinin kokonaissitoutumistuote Amiinille ominainen sitoutumistuote MDA/nmol ml -1 plasmaa MDA/nmol g -1 globiinia MDA/nmol g -1 globiinia AcMDA/nmol g -1 globiinia Tehdas III Henkilö 12 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 13 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 14 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 15 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 16 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 17 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 18 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 KONTROLLIT TDI:lle altistuneet Henkilö 1 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 2 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 3 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 4 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 5 <0,002 0,019 <0,003 <0,004 Henkilö 6 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 7 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 8 <0,002 0,036 <0,003 <0,004 Henkilö 9 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 10 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 11 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 12 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 13 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 14 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 15 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 16 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 17 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Laboratoriotyöntekijät Henkilö 1 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 2 <0,002 0,047 <0,003 <0,004 Henkilö 3 <0,002 0,030 <0,003 <0,004 Henkilö 4 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 5 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 6 <0,002 0,005<x<0,015 <0,003 <0,004 Henkilö 7 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 8 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 9 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 Henkilö 10 <0,002 0,036 <0,003 <0,004 Henkilö 11 <0,002 <0,005 <0,003 <0,004 a) MDA:n toteamisraja plasmanäytteissä: 0,002 nmol ml -1 plasmaa b) MDA:n toteamisraja globiinin kokonaissitoutumistuotteen määrityksessä: 0,005 nmol g -1 globiinia c) MDA:n määritysraja globiinin kokonaissitoutumistuotteen määrityksessä: 0,015 nmol g -1 globiinia d) MDA:n toteamisraja amiinille ominaisen sitoutumistuotteen määrityksessä: 0,003 nmol g -1 globiinia e) AcMDA:n toteamisraja amiinille ominaisen sitoutumistuotteen määrityksessä: 0,004 nmol g -1 globiinia f) MDA:n määritysraja plasmanäytteissä: 0,006 nmol ml -1 plasmaa