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BORJA VELASCO PÉREZLicenciado en Ciencias QuímicasTécnico Titulado Superior en Prevención de Riesgos Laborales

CATALINA UBIEDO PÉREZLicenciada en Ciencias QuímicasTécnico del Servicio de Prevención de la Mutua de Accidentesdel Trabajo de Tarragona (MATT).

Métodos de evaluación y control

Exposición laboral a

N-NITROSAMINAS en la

industria del caucho

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ÍNDICE

1.- Introducción

2.- Estructura y propiedades

3.- Efectos sobre la salud

4.- Fuentes de exposición

5.- Las nitrosaminas en la industria del caucho

6.- Medidas de evaluación y control

6.1.- Evaluación ambiental

6.2.- Valores límite

6.3.- Control de la exposición

7.- Bibliografía

1.- INTRODUCCIÓN

Las N-nitrosaminas, comúnmente conocidas comonitrosaminas, son compuestos orgánicos nitrogena-dos que responden a la estructura general:

La reacción que conduce a la formación de estassustancias en condiciones óptimas es la de nitrosa-ción, que tiene lugar entre una amina secundaria y elácido nitroso:

Sin embargo, esta reacción puede generalizarsesiempre que intervenga un agente nitrosante sobrecualquier amina, ya sea secundaria, terciaria, e inclu-so primaria, mediante mecanismos catalíticos malconocidos. De acuerdo con estas consideraciones, lareacción general podría plantearse de forma esque-mática en los siguientes términos:

R N - N = ORI

R N - H + NO2HRI

R N - N = O + H2ORI

AMINA + AGENTE NITROSANTE = NITROSAMINA

La información pro-cedente de estudiosepidemiológicos re-ferida al posible efec-to carcinógeno de lasN-nitrosaminas sobreel hombre, no ha per-mitido extraer con-clusiones definitivas.No obstante, su po-tente actividad carci-nogénica y mutagéni-ca, así como su posi-ble implicación en laetiología del cáncerpulmonar y gastroin-testinal, hacen acon-sejable prestar a es-tos compuestos unaatención especial.

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En el presente artículo se rea-liza una descripción de las estruc-turas, propiedades, efectos sobrela salud y fuentes de exposiciónde las nitrosaminas más frecuen-tes, al mismo tiempo que se pro-ponen las medidas de evaluacióny control de la exposición laborala dichas sustancias en la industriadel caucho.

2.- ESTRUCTURA YPROPIEDADESEn la tabla 1 se indican las

estructuras y propiedades (punto deebullición, densidad y presión devapor) de algunas nitrosaminas.

3.- EFECTOS SOBRELA SALUDDesde el establecimiento ini-

cial de la carcinogenicidad experi-mental de las N-nitrosaminas por

Magee (1) se han realizadonumerosas investigaciones quehan revelado el mecanismo deacción de este tipo de compues-tos. Así, se han distinguido dosclases de nitrosaminas por sumodo de actuación en lo que res-pecta a su conversión en carcinó-genos inmediatos. Una de ellas,las nitrosoureas, actúan directa-mente sin necesidad de metaboli-zación, por simple disolución enlos líquidos biológicos. La segun-da clase, que comprende lamayoría de las nitrosaminas,requieren una activación previapara ser convertidas en agentesalquilantes (carbocationes), capa-ces de reaccionar con los consti-tuyentes heterocíclicos del DNA yRNA y los grupos amino de lasproteinas celulares (2).

Existe abundante bibliografíaacerca de la actividad carcinóge-na de muchas N-nitrosaminas en

animales de experimentación. Amodo de ejemplo cabe indicarque la N-nitrosodimetilamina(NDMA) y la N-nitrosodietilamina(NDEA) han inducido tumorescancerosos en diversas especiesde animales y en diferentes locali-zaciones. Se ha indicado tambiénque ambas sustancias son carci-nógenas en experimentos dedosis única y después de exposi-ción prenatal. Conviene señalarque muchas nitrosaminas haninducido en animales de experi-mentación tipos de tumorescomunes en el hombre.

En el momento actual, la infor-mación procedente de estudiosepidemiológicos referida al posi-ble efecto carcinógeno de las N-nitrosaminas sobre el hombre noha permitido extraer conclusionesdefinitivas. No obstante, su poten-te actividad carcinogénica y muta-génica, así como su posible impli-

COMPUESTO

N-nitrosodimetilamina

N-nitrosodietilamina

N-nitrosodipropilamina

N-nitrosodibutilamina

N-nitrosomorfolina

N-nitrosopiperidina

N-nitrosopirrolidina1- NitrosopinolodinaN-NPyr, NPYR, PYRNA

0,085

1,09214100,1C4 H8 N-N=O930-55-2

1,06

0,072

217(a 720 mmHg)114,2(CH2 )5 N-N=O100-75-4N- NPIP, PIPNA, NPIP

4-NitrosomorfolinaNMOR, MORNA

Desconocido

Desconocido225116,1C4 H8 N2 O259-89-2

N-Butil-N-nitrosodibutilaminaDibutilnitrosaminaDBN, DBNA

Desconocido

0,90116158,3(C4 H9 )2 N-N=O924-16-3

N-Propil-N-nitrosopropilaminaDipropilnitrosaminaDPN, DPNA

0,03

0,92194,5130,2(C3 H7 )2 N-N=O621-64-7

N-Etil-N-nitrosoetanaminaDietilnitrosaminaDEN, DENA

0,860,94175102,1(C2 H5 )2 N-N=O55-18-5

N-Metil-N-nitrosometanaminaDimetilnitrosaminaDMN, DMNA

2,71,0015174,1(CH3 )2 N-N=O62-75-9

Densidada 20 ºC(g/ml)

Presión devapor a 20 ºC

(mmHg)

Punto deebullición

(ºC)

PesomolecularFÓRMULANº CASSINÓNIMOS

Tabla 1.- Estructura y propiedades de algunas N-nitrosaminas.

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cación en la etiología del cáncerpulmonar y gastrointestinal,hacen que se deba prestar aestos compuestos una atenciónespecial.

En este sentido, diversos orga-nismos han adoptado disposicio-nes teniendo en cuenta la funda-da sospecha de ser cancerígenospara los seres humanos. EnEspaña, el Instituto Nacional deSeguridad e Higiene en el Trabajo(INSHT) clasifica la Nitrosodipro-pilamina en la categoría C2, comosustancia que puede considerar-se como carcinogénica para elhombre. Es importante resaltarque a todas las sustancias inclui-das en la categoría C2, tengan ono asignado un valor límite, les esde aplicación el Real Decreto665/1997, de 12 de mayo, sobre"Protección de los trabajadorescontra los riesgos relacionadoscon la exposición a agentes can-cerígenos durante el trabajo" y losReales Decretos 1124/2000 de 16de junio y 349/2003, de 21 demarzo, que lo modifican.

En Estados Unidos, la AmericanConference of Governmental In-dustrial Hygienists (ACGIH) consi-dera la N-nitrosodimetilamina(NDMA) como confirmado carci-nógeno animal con desconocidarelevancia en humanos (categoríaA3). Asimismo, la InternationalAgency for Research on Cancer(IARC) incluye en su lista de pro-bables carcinógenos para el serhumano (apartado 2A), tanto laNDMA como la NDEA. Estemismo organismo incluye a otrasnitrosaminas en el apartado 2B,como posibles carcinógenos parahumanos.

4.- FUENTES DEEXPOSICIÓNEn el entorno humano son

numerosas las posibilidades deformación de nitrosaminas, co-menzando por la nitrosación delos aminoderivados producidospor la degradación de las pro-teínas alimenticias en el estóma-go o en el intestino. Asimismo,determinados medicamentos yotras sustancias, como cosméti-cos y residuos de pesticidas, pue-den actuar como precursores dedichas sustancias en el organismo.

También es posible la forma-ción exógena de nitrosaminas a

partir de agentes nitrosantes uni-versalmente presentes, como sonlos óxidos de nitrógeno atmosféri-cos procedentes de combustio-nes. La inhalación del humo deltabaco se considera una de lasfuentes no profesionales másimportantes de precursores denitrosaminas.

Por lo que respecta a las fuen-tes de exposición de origen profe-sional, la industria del caucho esuno de los sectores industrialescon mayores niveles de exposicióna nitrosaminas volátiles (3,4). Lasindustrias de transformación meta-lúrgica, principales consumidoresde fluidos de corte, son asimismo

En España, el Instituto Nacional de Seguridad e Higieneen el Trabajo (INSHT) clasifica la Nitrosodipropilamina enla categoría C2, como sustancia que puede considerarsecomo carcinogénica para el hombre.

En Estados Unidos, la American Conference ofGovernmental Industrial Hygienists (ACGIH) considera laN-nitrosodimetilamina (NDMA) como confirmado carci-nógeno animal con desconocida relevancia en humanos(categoría A3).

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fuentes importantes de exposicióna dichas sustancias (5).

5.- LAS NITROSAMI-NAS EN LA INDUS-TRIA DEL CAUCHOLa presencia de nitrosaminas

en la industria del caucho se debeprincipalmente a la acción conjun-ta de ciertos productos precurso-res presentes durante el procesode fabricación: aminas secunda-rias y agentes nitrosantes.

Las aminas secundarias pro-ceden de la descomposición porel calor de ciertos compuestoscon grupos amino, utilizados nor-malmente como aceleradores dela vulcanización.

Las fuentes de agentes nitro-santes son diversas y a veces nomuy bien conocidas. Entre otrasse pueden citar las siguientes:

Nitrocompuestos o nitroso-compuestos añadidos voluntaria-

mente a la mezcla como retarda-dores de vulcanización (N-nitroso-difenilamina), agentes de expan-sión (dinitrosopentametilentetra-mina), etc.

Nitratos y nitritos utilizadosen forma de sales fundidas en elprocedimiento de vulcanizacióncontinuo en baño de sales.

Óxidos de nitrógeno NOx deprocedencia diversa presentes enla atmósfera de los puestos detrabajo.

Se han encontrado nitrosami-nas en el ambiente de una granvariedad de industrias fabricantesde productos de caucho: neumáti-cos, artículos moldeados, aislan-tes, etc. (6,7,8).

La concentración ambiental denitrosaminas varía mucho de unazona a otra de la planta, siendo elárea de vulcanizado donde seobservan las concentracionesmás elevadas (6,7,8,9). Además,si el proceso se lleva a cabo

mediante baños de sales, métodoque proporciona un acabado difí-cil de igualar por otros procedi-mientos, el nivel de nitrosaminases todavía mayor. Un estudio rea-lizado sobre 36 líneas de vulcani-zación en continuo reveló concen-traciones superiores a 25 µg/m3

cuando la operación se realizabaen baño de sales fundidas quecontenía nitritos (4). En cualquiercaso, también se han detectadoniveles importantes de nitrosami-nas en las zonas de control decalidad y acabado (1-8µg/m3) eincluso en áreas recreativas cer-canas a las de vulcanización (8).

6.- MEDIDAS DEEVALUACIÓN YCONTROL

6.1.- EVALUACIÓN AMBIEN-TAL

La evaluación de las nitrosami-nas en la atmósfera de trabajopuede realizarse de acuerdo conel método NIOSH nº 2522(10)que se describe a continuación.

La toma de muestras se llevaa cabo mediante tubos adsorben-tes Thermosorb/N, que contienen

La International Agencyfor Research on Cancer(IARC) incluye en su listade probables carcinóge-nos para el ser humano(apartado 2A), tanto laNDMA como la NDEA.Este mismo organismoincluye a otras nitrosami-nas en el apartado 2B,como posibles carcinóge-nos para los humanos.

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como material adsorbente ácidosulfámico y silicato de magnesio(Florisil), protegido de la luzmediante un soporte opaco.(Thermedics Detection, Inc., 220Mill Rd., Chelmsford, MA 01824,508/251-2000).

Los tubos se conectan a unabomba de muestreo personal, conun caudal recomendado de aspi-ración comprendido entre 1 y 1,5litros/minuto y un volumen de aireentre 500 y 1.000 litros. La estabi-lidad de las muestras es de almenos seis semanas a 20 ºC.

El análisis de las muestras serealiza por Cromatografía deGases, previa desorción de lasmismas con una mezcla 75/25 dediclorometano/metanol. La detec-ción se lleva a cabo con un TEA(Thermal Energy Analyser),detector específico de nitrosami-nas que funciona por el principiode la quimiluminiscencia.

6.2.- VALORES LÍMITEEn la actualidad, el único valor

de referencia que existe enEuropa para evaluar la exposicióna las nitrosaminas en el mediolaboral procede de la legislaciónalemana. Dicho valor de 2,5µg/m3, que se mantiene desde1988 como "un valor orientativopara su industria" (TechnischeRegein für Gefahrstoffe; TRGS552) (11), se convirtió en un valorlímite TRK en 1992 (TechnischeRichtkonzentration; TRGS 102).Recientemente, la última versiónde la TRGS 901(12) establece el

TRK para la suma de las nitrosa-minas volátiles presentes en loslugares de trabajo de la manerasiguiente:

2,5 µg/m3, para :

- Proceso de vulcanización ytrabajos posteriores a dicho pro-ceso, incluido el almacenamientode artículos industriales de cau-cho y neumáticos (para el ámbitode los neumáticos, en vigor hastajunio de 1992).

- Producción de poliacrilonitrilotras el proceso de hilatura en secoutilizando dimetilformamida.

- Llenado de calderas y reacto-res con aminas.

1 µg/m3 para el resto de loscasos.

En el resto de los países noexisten en la actualidad valoreslímite de exposición profesional(VLA, TLV, PEL, etc.) adoptados

La industria del caucho es uno de los sectores industriales con mayores niveles deexposición a nitrosaminas volátiles. Las industrias de transformados metálicos, princi-pales consumidores de fluidos de corte, son asimismo fuentes importantes de exposi-ción a dichas sustancias.

La evaluación de las nitrosaminas en la atmósfera de tra-bajo puede realizarse de acuerdo con el método NIOSHnº 2522. La toma de muestras se lleva a cabo mediantetubos adsorbentes Thermosorb/N, que contienen ácidosulfámico y silicato de magnesio (Florisil), protegido dela luz mediante un soporte opaco.

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para las nitrosaminas.

6.3.- CONTROL DE LAEXPOSICIÓN

La estrategia de control denitrosaminas en la atmósfera detrabajo, se enmarca en la líneageneral de principios de actuaciónpreventiva recogida en el artículo15 de la Ley 31/1995, de 8 denoviembre, de Prevención deRiesgos Laborales.

Asimismo, a aquellas nitrosa-minas que cumplan los requisitospara ser clasificadas como cance-rígenas de primera o de segundacategoría, o bien mutágenas deprimera o segunda categoría, lesserá de aplicación lo dispuesto enel Real Decreto 665/1997, de 12de mayo, sobre la protección delos trabajadores contra los riesgosrelacionados con la exposición aagentes cancerígenos durante eltrabajo, y modificaciones recogidasen el Real Decreto 1124/2000, de16 de junio, y en el Real Decreto349/2003, de 21 de marzo.

En cualquier caso, lo más efi-caz es actuar sobre el foco emisorsustituyendo los precursores denitrosaminas (principalmente losaceleradores de vulcanización)por otros productos menos peli-grosos que satisfagan al mismotiempo las especificaciones esta-blecidas por el cliente.

Por otra parte, y teniendo encuenta que la vulcanización enbaños de sales fundidas es el pro-ceso en el que se generan mayo-res niveles ambientales de nitro-saminas, se deberá estudiar laposibilidad de sustituir dicho pro-ceso por otros procedimientos devulcanización que reducen consi-derablemente los niveles deexposición a nitrosaminas, talescomo el calentamiento medianteun generador de microondas omediante aire caliente.

Cuando no sea posible susti-tuir el producto o modificar el pro-ceso, se actuará sobre el mediode transmisión, utilizando procedi-mientos de trabajo, equipos ymateriales que permitan evitar oreducir cualquier escape o con-tacto directo con el trabajador.Para ello, se procederá a incorpo-rar elementos de proteccióncolectiva, como sistemas deextracción localizada o, cuandoello no sea técnicamente posible,a través de una ventilación gene-ral particularmente en las zonasen las que se manipula el cauchorecién vulcanizado. Asimismo sereducirá al máximo el tiempo depermanencia del producto acaba-do en la planta.

La sustitución de motores tér-micos, fuentes de NOx, por moto-res eléctricos, permitirá reducir

El análisis de las muestras se realiza por Cromatografíade Gases, previa desorción de las mismas con una mez-cla 75/25 de diclorometano/metanol. La detección selleva a cabo con un TEA (Thermal Energy Analyser),detector específico de nitrosaminas que funciona por elprincipio de la quimiluminiscencia.

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las concentraciones ambientalesde dichos agentes nitrosantes.Por otra parte, el aislamiento, enla medida de lo posible, del áreade vulcanización del resto de acti-vidades, permitiría reducir elnúmero de personas expuestas.

Por último, siempre que seanecesario, se implantarán lasmedidas de protección individualmás adecuadas y se llevará acabo la correspondiente vigilanciade la salud de los trabajadoresexpuestos.

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10.- National Institute forOccupational Safety andHealth. Manual of AnalyticalMethods, 4th Ed. Method nº 2522.Cincinnati, Ohio: NIOSH, 1994.

11.- TRGS 552. Nitrosami-nes. Bundesarbeits-blatt, 1988, nº9, S. 61-65.

12.- TRGS 901. Begründun-gen und Erläuterungen zuGrenzwerten in der Luft amArbeitsplatz, 1997.

El único valor que existe en Europa para evaluar la expo-sición a las nitrosaminas en el medio laboral procede dela legislación alemana. Dicho valor, de 2,5 µg/m3, que semantiene desde 1988 como orientativo, se convirtióen un valor límite TRK en 1992 (TechnischeRichtkonzentration; TRGS 102).

La medida preventiva más eficaz es actuar sobre el focoemisor, sustituyendo los precursores de nitrosaminas(principalmente los aceleradores de vulcanización) porotros productos menos peligrosos que satisfagan almismo tiempo las especificaciones establecidas por elcliente.

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