TOXICOLOGIA COMO FERRAMENTA DE AVALIAÇÃO DE RISCO FLAVIO RODRIGUES PUGA PESQUISADOR DO...
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TOXICOLOGIA COMO FERRAMENTA DE AVALIAÇÃO DE RISCO
• FLAVIO RODRIGUES PUGA• PESQUISADOR DO LABORATÓRIO DE TOXICOLOGIA
• CENTRO DE PROTEÇÃO AMBIENTAL• INSTITUTO BIOLÓGICO- SÃO PAULO -SP• AV. CONS. RODRIGUES ALVES 1252• VILA MARIANA• CEP 04014-002 FONE 50871757• SÃO PAULO
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CIÊNCIA/ TECNOLOGIA
• CIÊNCIA - PRECISA FAZER PARA CONHECER
• TECNOLOGIA - PRECISA CONHECER PARA FAZER
• APLICAÇÃO DA TECNOLOGIA - ENVOLVE CONHECER OS SEUS EFEITOS PARA A SAÚDE E AMBIENTE
• É NECESSÁRIO AVALIAR O RISCO E BENEFÍCIO NO SEU MAIS AMPLO SENTIDO
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TOXICOLOGIA
• Toxicologia é a ciência que estuda os efeitos nocivos decorrentes das interações de substâncias químicas com o organismo.
• Agente tóxico - a entidade química capaz de causar dano a um sistema biológico, alterando seriamente uma função ou levando-o à morte, sob certas condições de exposição.
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ÁREAS DA TOXICOLOGIA
• Toxicologia Analítica - Identificação das substâncias através de métodos analíticos.
• Toxicologia Clínica - Dedica-se ao tratamento das intoxicações.
• Toxicologia Experimental -Estuda os mecanismos de ação, as diferenças entre o comportamento das espécies frente a uma substância.
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TOXICOLOGIA EXPERIMENTAL
• Toxicocinética - È o estudo da relação entre a quantidade de um agente tóxico que atua sobre o organismo, relacionando os processos de absorção, distribuição e eliminação do agente em função do tempo.
• Toxicodinâmica - É o estudo da natureza da ação tóxica exercida por substâncias químicas sobre o sistema biológico, sob os pontos de vista bioquímico e molecular.
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TOXICOLOGIA EXPERIMENTAL
• OBJETIVO : ENCONTRAR A QUANTIDADE MÁXIMA DA SUBSTÂNCIA QUE ADMINISTRADA NÃO CAUSA EFEITO ADVERSO NO ORGANISMO.
• NÍVEL SEM EFEITO ADVERSO OBSERVADO (NOAEL)
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TOXICOLOGIA- CONCEITOS
• DOSE• CONCENTRAÇÃO • PERÍODO DE EXPOSIÇÃO• VIA DE EXPOSIÇÃO
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QUANTIDADE DE MICRONUTRIENTES
00,5
11,5
22,5
33,5
COBRE
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DISTRIBUIÇÃO DA POPULAÇÃO NORMAL
0
5
10
15
20
25
Alcool
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RELAÇÃO DOSE-EFEITO
0
20
40
60
80
100
120
10 20 40 80 mg/kg
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RELAÇÃO DOSE-CONCENTRAÇÃO
0
50
100
150
200
250
10 20 30 40 mg/mL
A
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EFEITOS
• AGUDOS -UMA ÚNICA EXPOSIÇÃO OU VÁRIAS EXPOSIÇÕES EM UM CURTO INTERVALO DE TEMPO MENOR QUE 24 HORAS
• SUBCRÔNICO - EXPOSIÇÃO POR VÁRIAS SEMANAS
• CRÔNICO -EXPOSIÇÃO POR VÁRIOS MESES OU ANOS
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DOSE-RESPOSTA
0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10 20 25 30 40 45 50 60 70 75 80 85 90 95
Prod. AProd.BProd.C
Doses Iguaisdos produtos A,B,C
% da população
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EXPOSIÇÃO
0102030405060708090
15 MIN 30MIN 60MIN 120MIN
EXPOSIÇÃO
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VIAS DE EXPOSIÇÃO
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
Absorção
ORALDÉRMICAINALATÓRIA
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ÁREA DE EXPOSIÇÃO
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
Absorção
cabeçaaxilapalma da mãobraçobarrigaescroto
dérmica
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AVALIAÇÃO DO RISCO
• 1958 - CONGRESSO AMERICANO CRIOU DELANEY CLAUSE
• FDA -PROIBIR OS ADITIVOS DE ALIMENTO - CANCER EM ANIMAIS OU HUMANO
• NÍVEL NÃO DETECTÁVEL OU NÃO PRESENTE - RISCO ZERO
• NÍVEIS DE TOLERÂNCIA/ RISCO ACEITÁVEL• EPA ---- 1 PESSOA ------ 100.000 PESSOAS• FDA ---- 1 PESSOA ------ 1.000.000 PESSOAS
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FATORES QUE ALTERAM O RISCO
• INERENTES AO PRODUTO (Estrutura molecular, pH, pK, solubilidade,
volatilidade etc)• LIGADOS AO ORGANISMO(Espécie, linhagem, sexo, idade, estado nutricional
etc)• AMBIENTAIS(Temperatura , umidade, luz, pressão atmosférica
etc)
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RISCO
O risco é a probabilidade de ocorrência de um efeito indesejável
• Saúde•Ambiental• Econômico
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PERIGO
O perigo no caso de produtos químicos é inerente ao produto
Classificação do perigo• extremamente perigoso•altamente perigoso•moderadamente perigoso•pouco perigoso
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CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PERIGO BASEADA NAS DL 50% E CL 50% DE FORMULAÇÕES LÍQUIDAS E SÓLIDAS
• CLASSE TOXICIDADE• DL% ORAL DL% DÉRMICA INALATÓRIA
mg/kg I mg/kg CL% mg/L
• LÍQUIDO SÓLIDO LÍQUIDO SÓLIDO • I EXTREMAMENTE 20 5 40 10
0,2• II ALTAMENTE 20-200 5-50 40-400 10-100 0,2-
2,0• III MEDIANAMENTE 200-2.000 50-500 400-4000 100-1000 2,0-
20,0• IV POUCO TÓXICO 2.000 500 4.000 1.000
20,0
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DOSE LETAL 50%NÍVEL SEM EFEITO TOXICOLOGICO
DL50 NOAEL(mg/kg) (mg/kg)
PRODUTO A = 80 5,00PRODUTO B = 200 0,03PRODUTO C = 500 0,01
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ANÁLISE DO RISCO
• Avaliação do risco• Gerenciamento do risco• Comunicação do risco
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AVALIAÇÃO DO RISCO
•Identificação do perigo•Avaliação dose-resposta•Avaliação da exposição•Caracterização do risco
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IDENTIFICAÇÃO DO PERIGO
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICASEFEITOS TOXICOLÓGICOS• AGUDOS (Dose letal por via oral, dérmica,
irritação de pele,olhos e sensibilidade cutânea)• SUBCRÔNICOS ( efeitos obtidos após doses
repetidas durante um certo período de vida) • CRÔNICOS (efeitos obtidos após longo período
da exposição)
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AVALIAÇÃO DOSE-ESPOSTA
• Relaciona a dose com o efeito• Usando modelos estatísticos extrapola
doses altas obtidas em animais para predizer efeitos com doses menores para o homem
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
10 mg 20 mg 30 mg 40mg
Prod AProd BProd C
DOSE-RESPOSTA
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AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO
• Examina a população exposta• Descreve a composição e tamanho da
população• Identifica a via, magnitude, freqüência
e duração da exposição
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CARACTERIZAÇÃO DO RISCO
• Analisa os dados da identificação do perigo
• Integra a avaliação dose - resposta com exposição
• Estima o risco para o homem ou outros organismos
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GERENCIAMENTO DO RISCO
• Medidas a serem tomadas1- redução do perigo2-restrição da exposição3-diminuição da freqüência de exposição4-seleção da população exposta 5- outras
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COMUNICAÇÃO DO RISCO
• Advertências no rótulo• Advertências nas propagandas• Comunicação através dos meios de
divulgação (jornal, rádio, televisão, internet)
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0102030405060708090
ChE ChE
xilolarolpropilenoglicol
Influência do Solvente
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ÁREA DE ABSORÇÃO
0100200300400500600700800900
15min 30 min 60 min 120 min
64 Cm232Cm216 Cm2
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ACIDENTES OCASIONADOS POR:
• Mudança de embalagem• Variação da temperatura• Local de aplicação• Deriva do produto• Uso de produto não permitido• Mistura de produtos e sinergistas
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TRANSFORMAÇÃO DO DIAZINON
• O produto foi transferido da embalagem original para frascos de vidro
• Armazenado durante 6 meses• Transformou- se em um produto 30 vezes
mais tóxico• Causou a morte de 26 bovinos
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VARIAÇÃO DA TEMPERATURA
• Aplicação de diclorvos contra baratas• Local - padaria• Aplicação do produto ao lado do forno
em pilha de lenha• Aquecimento do local e volatilização
do produto durante o preparo do pão• Intoxicação dos padeiros
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MUDANÇA NO AMBIENTE DE APLICAÇÃO
• Aplicação de carrapaticida em bovinos• Horário da aplicação: 15 horas• Temperatura variando de 22º a 33º C• Mudança no piso do local passando de
terra para concreto.• Intoxicação de 3 vacas
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DERIVA DO PRODUTO• Aplicação de diazinon contra baratas em
apartamento do 3º andar• Morte de 3 canários no apartamento do 1º
andar atribuída ao preparo de pimentão • Exame das vísceras dos canários foi positivo
para inseticidas enquanto o pimentão não mostrou resíduos de inseticidas
• Posterior exame das gaiolas revelou a presença do inseticida
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USO DE PRODUTO NÃO PERMITIDO
• Aplicação de inseticida contra cupim• O aplicador recomendou entrar na casa após
4 horas• Um vestibulando de 17 anos permaneceu no
local durante 4 horas após decorrido o tempo recomendado pelo aplicador
• Intoxicado, foi levado ao hospital e tratado como intoxicação por organofosforado quando o produto aplicado foi organoclorado (dieldrin)
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Para iscas usar quantidades que nãosejam suficientes para intoxicar uma criança de 10 kg.Para produtos cáusticos ou corrosivos usar embalagens com tampa a prova de criançasPara produtos concentrados (dose única) para o preparo de um litro não usar embalagem de vidro
GERENCIAMENTO DO RISCO
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ESTABILIDADE DO PRODUTO
• PREPARO ADEQUADO DA FORMULAÇÃO• EMBALAGEM COMPATÍVEL • LOCAL E CONDIÇÃO DE ARMAZENAMENTO• USO CONFORME RECOMENDAÇÃO DO
FABRICANTE• RECOMENDAÇÃO DE ARMAZENAGEM
ADEQUADA NA RESIDÊNCIA
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MISTURAS DE INSETICIDAS OU SINERGISTAS
• A mistura de produtos pode modificar a toxicidade levando a intoxicações com menores doses
• Os sinergistas em concentrações não adequadas podem bloquear a degradação do inseticida tornando-o muito tóxico
• Evite riscos:Não realize ações sem conhecimento
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Aplicação de inseticidas
0 2 4 6
PROD/CPROD/BPROD/A
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INGESTÃO DIÁRIA ACEITÁVEL (IDA)E LIMITE MÁXIMO DE RESÍDUOS
Provas Agudade Sub Crônica mg/kg mg/kg/ANIMALToxicidade Crônica na ração DIA
(10 - 100 - 200 - 500) --:-- Fator de Segurança
(incerteza)BOA PRÁTICA AGRÍCOLA
mg/kg IDA X 60 kG mg/kg/HOMEMno DIA
ALIMENTO Máxima Ingestão Ingestão
DiáriaLIMITE MÁXIMO Diária por pessoa Aceitável por DIADE RESÍDUOS (IDA)
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AVALIAÇÃO TOXICOLÓGICA
» TOXICIDADE AGUDA
» RATOS - CAMUNDONGOS- COELHOS -COBAIAS DL50 (DOSE LETAL 50%) POR VIA ORAL DL50 (DOSE LETAL 50%) POR VIA DÉRMICA CL50(CONCENTRAÇÃO LETAL 50%) VIA INALATÓRIA IRRITAÇÃO DA PELE E OCULAR SENSIBILIDADE CUTANEA
» TOXICIDADE POR PERÍODO CURTO
» RATOS - CAMUNDONGOS- CÃES
-CONSUMO DE ALIMENTO OS ANIMAIS SÃO ALIMENTADOS COM RAÇÕES, CONTENDO O PRODUTO, DURANTE 1/10 DA SUA VIDA PARÂMETROS AVALIADOS• - CONSUMO DE RAÇÃO• - GANHO DE PESO• - ALTERAÇÕES NOS ÓRGÃOS• - EXAMES BIOQUÍMICOS DE SANGUE E URINA• - EXAMES HISTOPATOLÓGICOS
• TOXICIDADE POR PERÍODO LONGO
• RATOS - CAMUNDONGOS - CÃES
OS ANIMAIS SÃO ALIMENTADOS COM RAÇÃO, CONTENDO O PRODUTO, DURANTE ½ DA SUA VIDA
PARÂMETROS AVALIADOS
• - GANHO DE PESO• - MUDANÇA NO COMPORTAMENTO• - EXAMES BIOQUÍMICOS DE SANGUE E URINA• - EXAMES HISTOPATOLÓGICOS
• PROVAS ESPECIAIS
MUTAGÊNESE TERATOGÊNESE CARCINOGÊNESE NEUROTOXICIDADE
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TOXICIDADE POR PERÍODO LONGO
RATOS - CAMUNDONGOS - CÃES
OS ANIMAIS SÃO ALIMENTADOS COM RAÇÃO, CONTENDO OPRODUTO, DURANTE ½ DA SUA VIDA
PARÂMETROS AVALIADOS
- GANHO DE PESO- MUDANÇA NO COMPORTAMENTO- EXAMES BIOQUÍMICOS DE SANGUE E URINA- EXAMES HISTOPATOLÓGICOS
PROVAS ESPECIAIS
MUTAGÊNESE TERATOGÊNESE CARCINOGÊNESE NEUROTOXICIDADE
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CALCULO DA INGESTÃO DIÁRIA ACEITÁVEL • TOXICIDADE AGUDA
• DL50% oral aguda para ratos = 120 mg/kg de peso corpóreo• DL50% dérmica aguda para ratos = 360 mg/kg de peso corpóreo
– IRRITAÇÃO dérmica e ocular - NEGATIVO• SENSIBILIDADE cutânea - NEGATIVA
• TOXICIDADE POR PERÍODO CURTO
• DOSES ADMINISTRADAS - GRUPOS DE 10 RATOS
• GRUPO PRODUTO NA RAÇÃO• mg/kg = ppm(partes por milhão) EFEITO %• I (controle) zero -------------- --------------• II 50 diminuição de peso corpóreo 2%• III 100 efeitos no fígado,rins 18%• IV 300 morte de animais 25%• V 800 morte de animais 80%
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TOXICIDADE POR PERÍODO LONGO
GRUPOS DE 50 CAMUNDONGOSGRUPO PRODUTO NA RAÇÃO
mg/kg = ppmEFEITOS %
I (controle) 0,0 -------------- 0%II 15,0 sem efeito 0%III 30,0 perda de peso 13%IV 50,0 aumento do
fígado8%
V 80,0 morte 6%
GRUPOS DE 25 RATOSGRUPO PRODUTO NA RAÇÃO
mg/kgEFEITOS %
I (controle) 0,0 -------------- 0%II 10,0 sem efeito 0%III 18,0 aumento do
fígado e rins10%
IV 28,0 aumento dofígado
38%
V 50,0 morte 76%
GRUPOS DE 10 CÃESGRUPO PRODUTO NA RAÇÃO
mg/kgEFEITOS %
I (controle) 0,0 -------------- 0%II 30,0 sem efeito 0%III 40,0 aumento do
fígado e rins10%
IV 50,0 aumento dofígado
18%
V 80,0 morte 26%
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CÁLCULO DA INGESTÃO DIÁRIA ACEITÁVEL
Dose sem efeito toxicológico em camundongos = 15 mg por kg de raçãoDose sem efeito toxicológico em ratos = 10 mg por kg de raçãoDose sem efeito toxicológico em cães = 30 mg por kg de ração
Transformação da quantidade ingerida na ração para distribuição corpórea(mg/kg de peso corpóreo):
Dieta alimentar do cão :2,5% do pesoração x 2,5% = 30 X 0,025 = 0,75 mg/kgDieta alimentar do rato : 5,0%ração x 5,0% = 10 x 0,05= 0,5 mg/kgDieta alimentar do camundongo : 10,0 %ração x 10,0% = 15 x 0,10 =1,5 mg/kg
IDA = dados toxicológicos que possuem certo significado para a espécie humana fator de segurança
IDA= 0,5 100 = 0,005 mg/kg
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2) DETERMINAÇÃO DOS LIMITES MÁXIMOS DERESÍDUOS
PRODUTO X A SER USADO PARA O COMBATE DALAGARTA DO MILHO
MENOR QUANTIDADE EFICIENTE USADA = 2,5L/ha
VOLUME USADO COLHEITA RESÍDUOS(mg/kg)
controle 20 dias --------1,5 L/ha 20 dias 0,32,5 L/ha 20 dias 0,45,o L/ha 20 dias 0,65,o L/ha 10 dias 0,9Nível máximo de resíduos= 0,6 mg/kg
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AVALIAÇÃO DA QUANTIDADE MÁXIMA DO PRODUTO X INGERIDA PELA POPULAÇÃO
RESÍDUOS DO PRODUTO X EM DIVERSAS CULTURAS
ALIMENTO CONSUMO(G/DIA)
RESÍDUOSMG/KG
QUANTIDADEINGERIDA (MG/DIA)
MILHO 200 0,60 0,120BATATA 200 0,20 0,040SOJA 30 0,80 0,024TRIGO 150 0,02 0,003TOTAL 580 0,187
CÁLCULO DO LIMITE MÁXIMO DE RESÍDUOS
INGESTÃO DIÁRIA = 0,187 mg do produtoINGESTÃO DIÁRIA ACEITÁVEL= 0,005 mg/kg de peso corpóreo
Considerando-se como peso médio do homem 60 kg, o Limite Máximo de Resíduos será:
LMR = 0,005 x 60 kg = 0,300mg
Conclusão: considerando-se que 0,187mg 0,300mg, pode-se concluir que o produto Xpoderá ser usado para os tratamentos fitossanitários recomendados. Para que novas culturassejam tratadas com esse produto é necessário que nova avaliação seja feita, o que édenominado extensão de uso. Na avaliação para a extensão de uso é novamente calculada quala porcentagem da IDA que estará sendo consumida pela população. As avaliaçõesrelacionadas com o consumo de alimento estão sempre em mudanças, pois sofrem uma grandeinfluência da situação econômica da população.