KCI등재후보
흰쥐를 대상으로 벤지딘 노출에 의해 형성된 혈장 단백질 부가체의 생물학적모니터링 적용과 에탄올과 phenobarbital이 미치는 영향 = The Application of Biological Monitoring and Effects of Ethanol and Phenobarbital on Plasma Proein Adducts Formed in Rats Exposed to Benzidine
저자
김치년 (연세대학교 의과대학 산업보건연구소) ; 이세훈 (가톨릭대학교 의과대학 예방의학교실) ; 노재훈 (연세대학교 의과대학 산업보건연구소)
발행기관
학술지명
대한직업환경의학회지(Annals of Occupational and Environmental Medicine)
권호사항
발행연도
2002
작성언어
Korean
주제어
KDC
510
등재정보
KCI등재후보
자료형태
학술저널
수록면
353-363(11쪽)
제공처
목 적 : 에탄올 또는 phenobarbital를 섭취한 근로자들이 벤지딘 및 벤지딘계 염료에 노출되는 경우 혈장 단백질 부가체를 이용한 생물학적 노출평가가 정확하게 이루어지도록 흰쥐를 대상으로 대사에 영향을 주는 물질로 알려진 에탄올과 phenobarbital이 벤지딘 투여시 혈장 단백질 부가체 형성에 미치는 영향을 파악하고 N-acetulation에 미치는 영향도 함께 평가하였다.
방 법 : 실험 대상인 흰쥐를 대조군, 에탄올 전처치군, phenobarbital 전처치군으로 분류하여 벤지딘을 투여하기 24시간 전에 에탄올과 phenobarbital을 전처치하였다. 혈액시료 채취는 투여전과 투여후 30분, 3, 6, 9, 12, 24, 48, 72, 96, 144시간에서 각 군을 대상으로 5마리를 대상으로 실시하였다. 채취한 혈액은 즉시 혈장을 분리하고 부가체를 염기 가수분해하여 방향족 아민의 형태로 전환시켰다. 가수분해한 벤지딘, 모노아세틸벤지딘 그리고 4-아미노비페닐을 유도체화 과정 없이 역상 액체크로마토그래프를 이용하여 분리하였으며, 그 물질들은 선택성과 감도가 높은 전기화학검출기로 정량분석하였다. 분석한 대사산물은 혈장 단백질 결합지수와 N-acetylation 비로 표현하였다.
결 과 : 에탄올 또는 phenobarbital 전처치군의 벤지딘-혈장 단백질 결합지수. 모노아세틸벤지딘-혈장 단백질 결합지수, 4아미노비페닐-혈장 단백질 결합지수가 대조군보다 높아 에탄올 또는 phenobarbital이 혈장 단백질의 부가체 형성을 증가시키는 역할을 하였다.
혈장 단백질 부가체에서 일어나는 N-acetylation은 전처치에 상관없이 모든 군에서 유사하게 나타났으며 헤모글로빈 부가체의 경우와난 다르게 N-acetylation이 적게 이루어졌다. 헤모글로빈 부가체에서는 4-nitroso-4'-N-acetylbiphenyl이 가장 많이 형성되었지만 혈장 단백질에는 다른 양상이었으며 에탄올이 방향족 아민류와 함께 노출이 되면 N-acetylation이 증가한다는 효과도 적었다. 또한 1회 경구 투여 후에 형성된 혈장 단백질 부가체는 전처치헤모글로빈 부가체보다 빠르게 증가하고 감소하는 경향이 있었다.
결 론 : 에탄올과 phenobarbital은 벤지딘 투여에 의해 형성되는 혈장 단백질 부가체를 증가시켰다. 그러나 헤모글로빈 부가체와는 다르게 N-acetylation을 증가하는 경향은 없었다. 혈장단백질 부가체는 벤지딘 노출에 대한 누적효과가 헤모글로빈 구가체보다 상대적으로 적었다. 따라서 벤지딘 노출근로자들은 대상으로 혈장 단백질 부가체를 생물학적 모니터링으로 이용할 때는 에탄올이나 phenobatbital에 대한 영향을 고려하는 것이 필요하면 최근에 대한 노출평가에만 활용되는 것이 바람직하다.
Objectives : The effects of ethanol and phenobarbital, which are known to affect metabolism of xenobiotics, on the formation of benzidine- and its metabolites-plasma protein adducts in rats administered benzidine were evaluated.
Methods : The experimental rats were divided into the control, ethanol and phenobarbital groups. The experimental groups (ethanol and phenobarbital group) were pretreated with ethanol (1g/㎏) or phenobarbital (80㎎/㎏) 24 hours prior to the oral administration of benzidine (0.5mmol/㎏). Blood samples were obtained from the vena cava from 5 rats in each group; and at 30 min, 3 h, 6 h, 9 h, 12 h, 24 h, 48 h, 72 h, 96 h, and 144 after the administration of benzidine using heparin treated syringes. The plasma protein levels were separated immediately atfer taking blood samples. The adducts were underwent basic hydrolysis to convert them into aromatic amines. The hydroluzed benzidine, monoacetulbenzidine, and 4-aminobiphenyl were analyzed by reverse-phased liquid chromatography with an electrochemical detector. The quantitative amount of the matabolites waw expressed by the plasma protein binding index(PBI).
Results : similar to the hemoglobin adducts, the levels of the plasma protein adducts of the ethanol and phenobarbital groups (benzidine-, monoacetylbenzidine-, and 4-amino-biphenyl-PBI) were higher than those of the control group. These results are attributable to the fact that ethanol and phenobarbital induced to the plasma protein adduct formation. The N-acetylation ratio in the control group was highest at 72 h with 2.34. In the ethanol group, it was highest at 72 h with a ratio of 2.46 and was highest in the phenobabital group at 72 h with a ratio of 2.43. The N-acetulation ratio of the plasma protein adducts was relatively lower than that of the hemoglobin adducts. The level of the plasma protein adduct increased more rapidluy than the hemoglobin adducts in all experimental gruops regadless of the pretreatment, and decreased rapidluy after reaching the maxi-mum level.
Conclusion : The above results indicate that ethanol and phenobarbital increased the level of plasma protein adduct formation. The plasma protein adducts tended to decrease more rapidly than the hemoglobin adducts in the body after benzidine exposure. This results in this study result suggests that the effects of ethanol or phenobarbital need to be considered in the biochemical monitoring, and that the level of the plasma protein adducts be a more proper biomaker than the hemoglobin adducts for assessing the short term exposure to a benzidine and benxidine based dye.
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