2 Hudpenetration

Dermal absorption af bekæmpelsesmidler - Evaluering af årsager til variation samt forebyggelsesmuligheder

Hudpenetration som følge af hudeksponering er af stor vigtighed både klinisk, erhvervsmæssigt og miljømæssigt. Mange mennesker har og bliver stadig utilsigtet eksponeret for toksiske stoffer enten i hjemmet eller på jobbet. Det drejer sig om støv, pesticider, opløsningsmidler etc.. Hudpenetration er imidlertid vanskelig at kvantificere (såfremt den ikke er massiv) og bliver derfor sjældent regnet for en væsentlig eksponeringsvej, selvom folk oplever problemer, efter at deres hud har været eksponeret for farlige stoffer. Det er derfor vigtigt, at sætte fokus på disse problemer og forbedre procedurer omkring arbejdsforhold med mulig hudkontakt til pesticider.

For at et stof kan passere huden må følgende finde sted (Guy et al., 1987; Kao et al., 1988; Clark NWE, 1992):

Stoffet kommer i kontakt med stratum corneum
Passiv diffusion af stoffet gennem stratum corneum
Passage fra det lipofile stratum corneum til det mere hydrofile epidermis
Fortsat passage fra det avaskulære epidermis til det velvaskulariserede dermis
Fra dermis optages stoffet via mikrocirkulationen i den systemiske cirkulation

Permeabilitetskoefficienten stiger i takt med, at lipofiliciteten stiger (Roy & Flynn, 1989). Et lipofilt stof vil nemmere passere gennem stratum corneum, men penetrationsraten vil falde, når stoffet når det hydrofile epidermis. Ficks lov om diffusion gælder alene under meget specifikke forhold, men giver et fingerpeg om penetrationshastigheden (fluxen) (Grandjean P, 1990).

J_SS = k_P * ΔC

J_SS = flux af det penetrerende molekyle under steady-state forhold (absorption rate; udtrykt som µg/cm²*time); k_P = permeabilitetskoefficienten gennem huden (cm/time) og ΔC = koncentrationsgradienten over huden (ug/cm³)

Permeabilitetskoefficienten kan også udregnes ud fra eksperimentelle data :

k_P = J_SS /A * ΔC = K * D /h

J_SS = flux af det penetrerende molekyle (µg/time); A = applikationsarealet (fx arealet i en Franz diffusionscelle, cm²); K = hud/vehikel partition koefficienten i opløsningen. D = diffusionskoefficienten. h = længden af diffusionsvejen (cm).

Lag-time er den tid, det tager, fra et stof påføres hudoverfladen, til stoffet kan påvises på den anden side af huden. Det er vigtigt at kende lag-time for de stoffer, der arbejdes med, da flux (penetrationsraten) og lag-time influerer på den mængde stof, der optages over huden i løbet af fx en arbejdsdag (figur 2).

Manglende kendskab til lag-time for forskellige stoffer vanskeliggør risikovurdering.

Når et stof ophobes i huden i stedet for at passere direkte gennem til blodet, beskrives det som et reservoir. Reservoiret kan forefindes i stratum corneum, dybere epidermis eller i dermis (Roberts et al., 2004). Stoffet i reservoiret bliver ofte frigivet med en hvis forsinkelse til blodet eller måske tilbage til hudoverfladen. Absorptionen af stoffet til blodet fortsætter fra applikationsområdet med en dalende hastighed, hvilket vil give indtryk af en forlænget udskillende (Cnubben et al., 2002).

Figur 2: Teoretisk penetrations kurve for to stoffer A og B med identisk total penetration efter 6 timer, men med forskellig lag-time og flux.

Figur 2: Teoretisk penetrations kurve for to stoffer A og B med identisk total penetration efter 6 timer, men med forskellig lag-time og flux.