660 likes | 762 Views
Hormonháztartást megzavaró anyagok (EDC). Barna S. M.Sc. diplomamunka BMGE Gyarmati D. M.Sc. diplomamunka BMGE C.G. Daughton:J. Am. Soc. Mass. Spectrom, 12 (2001) 1067 http://www.epa.gov/nerlesd1/chemistry/pharma/index.htm
E N D
Hormonháztartást megzavaró anyagok (EDC) Barna S. M.Sc. diplomamunka BMGE Gyarmati D. M.Sc. diplomamunka BMGE C.G. Daughton:J. Am. Soc. Mass. Spectrom, 12 (2001) 1067 http://www.epa.gov/nerlesd1/chemistry/pharma/index.htm C.G. Daughton, T.A. Ternes, Environmental Health Perspectives 107 (1999) 907. R. Carlson, Silent Spring (1962) Houghton Mifflin Company. T. Colborn et al., Our stolen future, Pinquin books, (1996).
Definició A hormonháztartás megzavaró anyagoknak (endocrine disrupting chemical, EDC) azokat az anyagokat nevezzük, amelyek megzavarják a szabályzásban és a növekedésben szerepet játszó természetes hormonok termelését, kibocsátását, transzportját, kötödését, reakcióját, vagy kiürülését.
Hormonok termelő szervek az emberben C.G. Daughton, http://epa.gov/endocrine
Hormontengelyek Idegi és kémiai parancsok rendszere.
A hormonok hatása sejtszíntől teljes szintig érvényesül A hatás lehet többgenerációs, teljes populációra kiható is.
EDC anyagok • Hormon készítmények (fogamzásgátló és posztmenneopuzás tabletták, pajzsmirigy és egyéb gyógyszerek) • Iparban és fogyasztásban használt anyagok (pl. detergensek, ftalátok, élelmiszeripari adalékok, PCB) • Gyógyszerek, növényvédő szerek (pl. verapamil, naproxén, lindán, DDT, atrazin) • Ipari és fogyasztási melléktermékek (PAH, dioxin) • Természetes hormonok (pl. fitoösztrogének) • Természetes hormonhatású anyagok (3-omega-zsírsavak) A csoportok közt átfedés Egy részük ismert (DDT, atrazin, alkilfenol-etoxilátok), de még 87000 potenciális jelölt.
EDC-k káros hatásai • Nemi funkciók megzavarása, megszüntetése (hemafroditizmus) • Eltolódott fiú-lány születési arány • Rák és torzult szülés indukció több generáción keresztül • Immunrendszer károsodás • Rezisztencia kialakulása • Fajok eltűnése Nem várt hatások kialakulása nem célzott fajokon
EDC anyagok megjelenése környezetben • Ipari, háztartási szennyezések • Mérsékelt lebomlás a természetben • Elégtelen szennyvíztisztítás • Elégtelen ivóvíztisztítás • Anyagok párolgása • Feldúsulás (biomagnifikáció, bioakummláció, perzisztencia)
EDC-k útja C.G. Daughton, http://epa.gov/endocrine
EDC felismerésének nehézségei • Egyesek csak bizonyos fajokra hatnak • Gyakran csak bizonyos életkorokban veszélyesek (embrió, újszülött, pubertás és terhesség) • Több generáción keresztül jelentkezik a hatás • Számos közülük perzisztens, biomagnifikációra és bioakkumlációra hajlamos
Anyatej PCB és DDT tartalmának csökkené-se az anyagok betiltása után Svédországban
BADGE veszélye Polimerizációs melléktermék Erős ösztrogén hatás 1996, incidental finding: up to about 50 ppm Bisphenol A diglycidyl ether (BADGE) in oily food • Epoxy compounds considered as carcinogens unless demonstrated otherwise • Specific Migration Limit (SML) of “non-detectable at detection limit of 20 ppb” • Alarm! 50 ppm of potential carcinogen?! 1000MW alatt az anyagok átdiffundálnak a műanyag filmen
A hatás gyakran nem lineáris függvénye a dózisnak hormonok és EDC-k esetén
EDC tesztek Több fajon, több életciklusban, több generáción keresztül végzett akut és krónikus toxikológiai vizsgálatok szükségesek Javasolt EDC teszt első lépcsője preparált szerveken • Ösztrogén receptor kötő/riporter gén esszé • Androgén receptor kötő/riporter gén esszé • Szteroid szintézis esszé here homogenátumon
Javasolt EDC teszt első lépcsője élő állatokon • 3 napos rágcsálón uterotrof esszé (endocrine teszt a méhben), ami kimutatja a méhen belül fellépő rendellenességeket • 20 napos rágcsáló, serdülőkori nőstény és hím esszé (ösztrogén vagy androgén és tiroid aktivitás mérése), ami kimutatja a kényes serdülőkorban az abnormális és csökkent funkciókat • 7 napos rágcsáló, Hershberger esszé, ami kimutatja az androgén aktivitást • Béka átváltozási esszé, ami kimutatja a tiroid rendszer zavarait • Hal nemi szerv elváltozási esszé, ami kimutatja a nemi hormonok zavarát.
Javasolt EDC teszt második lépcsője • két generációs emlős szaporodási teszt • madár szaporodási teszt • hal életciklus teszt • két generációs mysid (rák, gerinctelen) életciklus hüllő fejlődési és szaporodási teszt EPA által kidolgozott rendszer
Gélszűrés és az immunreakció kombinált mód-szere a vitellogenin aktivitás megállapításához
A kidolgozott analízis Vízminta pH=2 (HCl:víz, 1:1) + ST Extrakció(hexán) SPE (szilika) Származékképzés (AA/TEA) Extrakció (hexán, MTBE) + IST Mérés (GC, GC/MS)
Standardok teljes ionáram kromatogramja és fragmensei (GC/MS, 1µg/ml) Származékképzés nélkül Származékképzéssel (Ac)
Ivóvíz alkilfenol tartalma • GC/MS • SIR:135
GC/MS SIR 135 Duna víz alkilfenol tartalma
GC/MS SIR:135 Tisztított szennyvíz alkilfenol tartalma
GC/MS SIR:135 Nyersszennyvíz alkyilfenol tartalma származékképzés nélkül
Különböző vizekben meghatározott alkilfenol szennyezések
Gyógyszerek a természetben Veszélyek • Állandó utánpótlás (pszeudó perzisztencia) • Rezisztencia kialakulása • Érzékenyeknél allergia • Nem vizsgált, hosszú távú, több generációs hatás • Nem vizsgált fajokra gyakorolt hatás nem ismert • Nem várt szinergetikus (egymást erősítő kombinációk) hatások
Megfigyelt gyógyszerhatások a természetben • Antidepresszánsok → lecsökkent szaporodás • Fogamzásgátlók → hermafroditizmus • Antibiotikumok → baktérium perzisztencia • Verapamil → nem várt túlérzékenység • Antibiotikumok → allergiás tünetek
Több 100 000 tonna gyógyszert anyagot gyártanak évente (38 000 t Németország) 60 g/ fő 6000-7000 t/év anyag potenciálisan környezet szennyező Németországban 412 t antibiotikum fogyasztás évente→ 305 t eléri a szennyvíztisztítót (92 t korházból) Szinergizmus : antineoplastikusok - antibiotikumok toxaphene- endosufan verapamil -fogamzásgátló Gyógyszertermelési adatok
Metabolizmus során a gyógyszerek polárosabbak lesznek. Ezek a folyamatok főleg a májban zajlanak (pl. P-450) Metabolizmus I fázis: oxidáció redukció hidrolízis. Ekkor a molekuls szerkezete változik. Metabolizmus II fázis: addició (pl. glukoronid, szulfát, addukt) Gyógyszerek metabolizmusa
Hirtelen eső lerontja a szennyvíztisztító hatásfokát Télen általában kisebb a tisztítás hatásfoka, mert kisebb a fotóvíz hígító hatása és öntisztulása is mérsékelt.