Type de document

Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2004

Langue

Français

Résumé

Jusqu'à tout récemment, l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) recommandait d'utiliser la mesure de la 2,5-hexanedione (2,5-HD) totale (2,5-HD libre + autres conjugués glucuronides) comme indicateur biologique de l'exposition (IBE) au n-hexane (n-HEX). En 2001, l’ACGIH a cependant proposé de recourir plutôt à la mesure de la 2,5-HD libre uniquement et la valeur du nouvel indicateur serait de 3.5 µmol/L. Le choix de cette mesure se justifie puisque la 2,5-HD libre est le métabolite responsable des effets neurotoxiques associés à l'exposition au n-HEX. De plus, la mesure de la 2,5-HD libre permet une meilleure discrimination entre individus exposés et non exposés.

Les objectifs du présent projet de recherche étaient de caractériser, chez des volontaires, la relation entre l'exposition au n-HEX (25 et 50 ppm) et 1) l'excrétion urinaire de la 2,5- hexanedione (2,5-HD) libre et totale de même que, 2) la concentration de n-HEX, dans l’air alvéolaire durant les 5 jours d'une semaine de travail normale (7h/jour) ainsi que 3) de développer un modèle toxicocinétique à base physiologique (TCBP) permettant de simuler les expositions des volontaires.

Pour ce faire, cinq volontaires humains ont été soumis, en chambre d’inhalation, à deux séries d’exposition de 5 journées consécutives (7h/jour) afin de reproduire deux semaines de travail complètes. Durant la première semaine, les volontaires ont été exposés à une concentration de 50 ppm de n-HEX (la valeur d'exposition moyenne pondérée (VEMP) présentement en vigueur au Québec). Durant la deuxième semaine, les volontaires ont été exposés à la moitié de cette concentration soit 25 ppm. Des échantillons d'air alvéolaire et d'urine ont été prélevés à divers moments avant, durant et après les expositions. La concentration de n-HEX inchangé dans l'air alvéolaire et la concentration de 2,5-HD urinaire sous 3 conditions analytiques différentes (hydrolyse acide, hydrolyse enzymatique et sans hydrolyse) ont été mesurées.

Les résultats obtenus ont permis de développer et valider un modèle TCBP dans le but de caractériser les cinétiques d'excrétion du n-HEX dans l'air alvéolaire et de la 2,5-HD libre dans l'urine pour divers scénarios d’exposition. Une analyse de sensibilité a ensuite été effectuée afin de déterminer les paramètres du modèle ayant une influence sur ces deux indicateurs.

Les résultats ont démontré qu'environ 73 % du n-HEX inspiré était excrété inchangé dans l'air expiré par les volontaires. La moyenne des concentrations alvéolaires de n-HEX mesurées à la fin de l'exposition (Jour 5, 8h) était de 17.9 ± 0.8 ppm (25 ppm) et de 36.9 ± 2.7 ppm (50 ppm). La moyenne des concentrations de 2,5-HD mesurées à la fin de la dernière journée d'exposition (Jour 5, 3.5-8h) de la semaine, pour 50 ppm, était de 30.4 µmol/L ± 7.8 (hydrolyse acide), 5.8 ± 1.0 µmol/L (hydrolyse enzymatique) et 6.2 ± 0.9 µmol/L (sans hydrolyse). Dans le cas de l’exposition à 25 ppm, les valeurs étaient respectivement de 15.2 ± 1.9 µmol/L, 3.1 ± 0.7 µmol/L et 3.7 ± 0.5 µmol/L.

Le modèle TCBP a permis de décrire adéquatement les résultats obtenus dans cette étude; par exemple, les concentrations simulées de n-HEX dans l'air alvéolaire, à la fin de la semaine d’exposition, sont de 19.0 ppm (25 ppm) et 38.7 ppm (50 ppm) alors que, pour la même période (Jour 5, 3.5-8h), les concentrations urinaires de 2,5-HD libre simulées sont respectivement de 3.4 µmol/L (25 ppm) et 6.3 µmol/L (50 ppm). L'analyse de sensibilité a démontré que les paramètres les plus susceptibles de modifier la concentration de n-HEX dans l'air alvéolaire sont: 1) le coefficient de partage sang:air, 2) le débit cardiaque et 3) la vélocité maximale (Vmax) alors que ceux affectant la cinétique d'excrétion de la 2,5-HD libre sont: 1) la fraction de n-HEX transformée en 2,5-HD, 2) le coefficient de partage sang:air et 3) la vélocité maximale (Vmax).

En conclusion, la valeur de 2,5-HD mesurée dans cette étude, chez des volontaires au repos, bien que du même ordre que celles rapportées dans des études antérieures réalisées chez des travailleurs pour des expositions à 50 ppm (2.7 – 5.6 µmol/L), est légèrement supérieure (6.2 µmol/L) . Les résultats ont également montré que l'analyse de la 2,5-HD libre et la mesure de la concentration alvéolaire de n-HEX peuvent toutes deux être utilisées pour la surveillance biologique de l'exposition au n-HEX. Parmi ces deux indicateurs, l'utilisation de la mesure de la 2,5-HD pour la surveillance biologique de l'exposition au n-HEX est plus justifiée d'un point de vue toxicologique puisqu'elle est mieux reliée à la production du métabolite neurotoxique que la mesure de la concentration alvéolaire de n-HEX. De plus, bien que la mesure de la concentration alvéolaire de n-HEX soit facilement réalisable en laboratoire, une méthode de prélèvement de l'air expiré n'est pas encore disponible, au Québec, en milieu de travail. La mesure de la 2,5-HD libre demeure donc la méthode la plus avantageuse pour la SBE au n-HEX.

Mots-clés

Hexane normal, n-Hexane, Hexane, CAS 110543, Test d'exposition, Exposure test, Toxicocinétique, Toxicokinetics, Variable individuelle, Individual variable, Dosage dans l’urine, Determination in urine, Dosage dans l'air expiré, Determination in exhaled air, Chambre d'inhalation, Inhalation chamber, Hexanediol-2.5, 2.5-Hexanediol, CAS 2935446

Numéro de projet IRSST

0099-1710

Numéro de publication IRSST

R-369

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