이 연구의 목적은, 톨루엔에 노출된 근로자의 생물학적모니터링에 있어 혼재하는 유기산의 종류와 분석방법에 따른 요중 마뇨산 분석값을 비교하여, 다른 유기산이 혼재할 경우 UV법으로 분석했을 때 일어날수 있는 방해효과를 측정하는데 있다. 마뇨산만 포함된 소변 표준시료와 마뇨산, 메틸마뇨산, 페닐글리옥실산, 만델산 등 각각 다른 유기용제의 대사물이 포함된 소변 표준시료를 UV법, HPLC법으로 분석하고 유기산의 방해효과(IE; Inteference Efect)를 계산하였다. 또한 이들 소변 표준시료에 대해 전국 100개 검진기관을 대상으로 한 외부정도관리 결과, 참가기관들이 사용한 분석방법에 따른 요중 마뇨산 분석값을 비교하였다. 톨루엔과 크실렌에 노출된 근로자의 소변을 UV법으로 분석할 경우 크실렌 대사물인 메틸마뇨산은 마뇨산 분석값에 영향을 주어, 마뇨산 농도 0.33 g/L에서 0.5-2.0 g/L의 농도로 공존시 60-82%의 방해 영향을 가진 것으로 나타났다. 그러나 스티렌 대사물인 만델산, 페닐글리옥실산은 마뇨산 분석값에 거의 영향이 없었다. 따라서 톨루엔과 크실렌이 함께 노출되는 경우 소변 모니터링시 UV법을 사용하는 것보다 GC법이나 HPLC법을 사용하는 것이 바람직하다. 특히 특수검진기관의 의무 보유장비인 GC법은 경제적이고 신속하며 정확도가 높은 방법으로 UV법에 대체하여 사용할 수 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 톨루엔, 크실렌, 스티렌 등의 폭로에 대한 측정지표로써 체내에서 대사되어 뇨로 배설되는 마뇨산, 메틸마뇨산, 만델산과 페닐글리옥실산에 대한 신속한 동시분석법을 개발하였다. 일반 충전형 ODS 칼럼과 달리 빠른 유속에서도 고분리능을 구현할 수 있는 monolithic 칼럼을 사용하였고, 이동상으로는 ion-pairing reagent인 tetrabutylammonium bromide 5.5 g과 potassium phosphate monobasic 1.5 g을 증류수 1 L에 녹인 후, 메탄올 0.6 L와 혼합하여 조제한 것을 사용하였으며, 유속 2.4 mL/min에서 분석한 결과, 6종의 유기용매 대사체들을 2.5분 이내에 검출하였다. 일정 농도 범위 내에서 6종 화합물 모두 검량선의 상관계수($r^2$)가 0.9993 이상으로 양호한 직선성을 나타내었다. 각 화합물별로 5가지 농도에 대하여 하루에 5번 반복 실험하여 구한 일내 정밀성 %C.V.와 정확성은 0.01~7.32%, 83.9~116.3%이고 5일간 반복 실험하여 구한 일간 정밀성 %C.V.는 0.01~7.16%이다. 본 분석법은 뇨 중 유기용매 대사체의 분석에 필요한 충분한 감도와 특이성, 직선성, 정확성 및 정밀성을 가지며, 한국산업안전공단 산하 산업안전보건연구원 직업병연구센터의 정도관리 소변시료를 분석 비교하여 그 신뢰성을 확보하였다.
흰쥐에게 ethanol과 xylene을 투여시 간손상 정도를 알아보기 위해 정상적인 S-D계 수컷 흰쥐를 4군으로 나누어 실험을 수행하였다. 생화학적 검사 결과에서 혈청 AST, ALT, LDH활성은 대조군보다 ethanol 투여군, xylene투여군, ethanol+xylene투여군으로 갈수록 활성이 유의하게 증가되었으며, 그 증가율은 ethanol+xylene투여군에서 가장 높게 나타났다. 산화적 손상정도를 알아보기 위한 혈청 MDA함량은 대조군보다 ethanol투여군과 xylene투여군 그리고 ethanol+xylene투여군으로 갈수록 활성이 증가되었으며, 그 증가율은 ethanol+xylene투여군에서 가장 높게 나타났다. 그러나 혈청 ALP는 대조군에 비해 모두 감소하였다. Xylene의 투여시 최종대사산물인 요 중 m-methylhippuric acid는 대조군에 비해 xylene투여군과 ethanol+xylene투여군에서 증가되었으며, 그 증가율은 xylene투여군이 ethanol+xylene투여군보다 더 높게 나타났다. 간 조직검사에서는 xylene투여군은 지방변화를, ethanol+xylene 투여군은 경도~중등도의 괴사와 염증을 보였다. 이상의 혈청학적 검사와 조직학적 검사결과 xylene 단독 투여에 비하여 ethanol과 xylene을 병행 투여했을 때 간손상이 더 크게 초래된 것으로 나타났다.
Objectives : The purpose of this study was to investigate the effect of genetic polymorphism of cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) and aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) on the xylene metabolism. Methods : Among 247 workers, 116 were occupationally exposed to xylene and 131 were not. Workers exposed to xylene had different work such as spray, touch-up, mix & assist, and pre-treat. Questionnaire variables were age, sex, use of personal protective equipment, smoking, previous night's drinking and work duration. The urinary methylhippuric acid was measured in the urine collected in the afternoon and corrected by urinary creatinine concentration. The genotypes of CYP2E1 and ALDH2 were investigated by using PCR-RFLP (polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism) methods with DNA extracted from venous blood. Results : 1. The urinary concentrations of o-, m-, and p-methylhippuric acid and total methylhippuric acid in the exposed group were significantly higher than those in the non-exposed group (p<0.001). 2. In multiple regression analysis, the urinary methylhippuric acid concentration was significantly influenced by exposure grade (Job-exposure matrixes), smoking, drug use and kind of protective equipment (p<0.1). 3. Genetic polymorphism of CYP2E1 and ALDH2 did not affect urinary methylhippuric acid level in the exposed group (p>0.05). Conclusions : Exposure grade, smoking, drug use and kind of protective equipment affected urinary methylhippuric acid level, whereas genetic polymorphism of CYP2E1 and ALDH2 did not. However, further investigation for the effect of genetic polymorphism on the metabolism of xylene with a larger sample size is needed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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