Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) představují skupinu významných kontaminantů pracovního i životního prostředí. Při expozici PAU v pracovním prostředí se vedle inhalační expoziční cesty může významně uplatňovat i expozice dermální. Stávající experimentální údaje o intenzitě a rychlosti penetrace látek do systémové cirkulace jsou zatím omezené. Předkládaný článek se zabývá metodickou a interpretační problematikou transepidermální absorpce PAU in vitro. Byla sledována intenzita (Flux) a rychlost (Lag time) penetrace naftalenu, fenanthrenu, pyrenu a benzo[a]pyrenu přes epidermální membránu z prasečího boltce. Experiment byl prováděn ve vertikálních statických difuzních komůrkách dle Franze (n = 32) a jako rozpouštědlo byl použit isopropyl-myristát. Parametr Flux (nmol/cm2/hod) dosáhl hodnot 95,7 ± 45,5 u naftalenu, 19,5 ± 8,7 u fenanthrenu, 4,38 ± 1,98 u pyrenu a 0,21 ± 0,08 u benzo[a]pyrenu. Parametr Lag time (hod) hodnot 0,26 ± 0,17 u naftalenu, 2,12 ± 0,41 u fenanthrenu, 3,25 ± 0,50 u pyrenu a 11,2 ± 4,08 u benzo[a]pyrenu. Hodnota parametru Flux klesala s molární hmotností PAU, zatímco hodnota parametru Lag time s molární hmotností PAU stoupala. Množství PAU, které za daný časový úsek penetrovalo přes epidermální membránu, se pohybovalo mezi 0,24 % (benzo[a]pyren) až 0,84 % (fenanthren) aplikované dávky. Penetrace PAU přes epidermální membránu vykazovala, v porovnání s experimenty na plné kůži, nižší stupeň variability dat. Z výsledků vyplývá, že použití epidermální membrány by mohlo zpřesňovat jak odhad vnitřní dávky PAU po dermální expozici, tak i odhad souvisejícího zdravotního rizika v rámci konzervativního expozičního scénáře. Experimenty s epidermální membránou jsou však časově i experimentálně náročné, bez možnosti objektivní kontroly integrity epidermální membrány, což může vést k finanční náročnosti testování, ztrátám vzorků a v neposlední řadě i k nárůstu rozdílů hodnot dat, získaných v různých laboratořích.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a group of significant contaminants in the occupational and living environment. In addition to the inhalation route of exposure in the occupational environment, there is also significant the dermal route of exposure. Existing experimental data on the intensity and rate of penetration of these substances into systemic circulation are still limited. The presented paper is focused on methodological and interpretative issues of trans-epidermal absorption of PAHs in vitro. In this study, we assessed the intensity (Flux) and rate (Lag time) of penetration of naphthalene, phenanthrene, pyrene and benzo[a]pyrene through the epidermal membrane derived from a pig ear. The experiment was performed using static vertical Franz diffusion cells (n = 32) and isopropyl myristate was used as a solvent. Flux (nmol/cm2/hour) reached 95.7 ± 45.5 in the case of naphthalene, 19.5 ± 8.7 of phenanthrene, 4.38 ± 1.98 of pyrene and 0.21 ± 0.08 of benzo[a]pyrene. Lag time (hour) was 0.26 ± 0.17 in the case of naphthalene, 2.12 ± 0.41 of phenanthrene, 3.25 ± 0.50 of pyrene and 11.2 ± 4.08 of benzo[a]pyrene. The Flux value decreased with the molecular weight of PAHs, while the Lag time increased with the molecular weight of PAHs. The amount of PAHs that penetrated through the epidermal membrane in a given time period ranged between 0.24% (benzo[a]pyrene) and 0.84% (phenanthrene) of the applied dose. The penetration of PAHs through the epidermal membrane showed a lower degree of data variability compared to full thickness skin experiments. The results suggest that the use of the epidermal membrane could define more accurately both the estimation of the internal dose of PAHs after dermal exposure and the estimation of the associated health risk within a conservative exposure scenario. However, experiments with using the epidermal membrane are time consuming and experimentally demanding, with no option of an objective control of the integrity of the epidermal membrane, which can lead to costly testing, loss of samples and, finally, an increase in the differences in data values obtained in different laboratories.

Univerzita Karlova Lékařská fakulta v Hradci Králové Ústav hygieny a preventivního lékařství Hradec Králové Česká republika

Univerzita Karlova Lékařská fakulta v Hradci Králové Ústav lékařské biochemie Hradec Králové Česká republika

Univerzita Karlova Lékařská fakulta v Hradci Králové Ústav lékařské biofyziky Hradec Králové Česká republika

Univerzita Karlova Lékařská fakulta v Hradci Králové Ústav patologické fyziologie Hradec Králové Česká republika

Univerzita Pardubice Fakulta chemicko technologická Katedra biologických a biochemických věd Pardubice Česká republika

Trans-epidermal absorption of polycyclic aromatic hydrocarbons

References provided by Crossref.org

Literatura