흰쥐에서의 요중 이황화탄소 대사물질에 관한 연구

Abstract

[영문]

[한글]

본 연구에서는 흰쥐 복강내에 이황화탄소를 투여한 후 미국 산업위생 공무원협의회(Ame

rican Conference of Governmental Industrial Hygienist, ACGIH)에서 이황화탄소의 생물

학적 폭로 지표로 정하고 있는 2-thiothiazolidine-4-carboxylic acid(이하 TTCA)와 또다

른 요중 대사물질인 티오카바마이드(thiocarbamide)를 대상으로 배설량의 차이를 관찰하

기 위하여 시판이 안되는 TTCA는 합성을 하였으며 적외선 분광계(infrared spectroscopy)

와 (1)**H -핵자기공명 분광계((1)**H -nuclear magnetic resonance spectroscopy)로 구

조를 확인한 후 실험을 하였다. TTCA와 티오카바마이드를 자외선 흡수스펙트럼(UV-spectr

um)으로 관찰한 결과 최대 흡수파장이 272nm와 236nm이었으며 고압 액체 크로마토그라피(

high performance liquid chromatography, 이하 HPLC)의 예비 실험에서 시차굴절를 검출

기(refractive index detector)보다 자외선 흡광도 검출기(UV detector)를 사용한 것이

감도가 높게 나타났다. HPLC 분석조건은 고정상은 NH^^2 column(4.5×25cm)으로 이동상은

50mM KH^^2 P^^4 : Acetonitrile(85: 15, pH 3)으로 하여 0.8m1/min 흘려 주는 것이 크

로마토그램(chromatogram)상에서 분리도가 가장 좋았다. 이황화탄소를 투여한 후 채취한

요의 전처리방법에서는 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 추출하여 분석하는 것이 가장

종은 결과를 나타내었으며 자외선 흡수스펙트럼을 관찰한 결과 272nm와 236nm에서 높은

흡광도를 나타내어 요중에 TTCA와 티오카바마이드가 존재한다는 것을 간접적으로 나타냈

다. 그리고 요중 대사물질 정량은 HPLC로 분석을 하였으며 결과 자료들의 처리는 비모수

통계 검정법인 Mann-Whitney U test와 Kruskal-Wallis multi-sample test로 분석하여 다

음과 같은 결과를 얻었다.

1. 요중 대사물질인(TTCA, 티오카바마이드)의 전처리방법(pre-cleaning method)은 에틸

아세테이트의 추출방법이 가장 좋은 회수율을 나타냈다.

2. 이황화탄소를 투여한 후 관찰한 결과 흰쥐의 요증에서 TTCA가 티오카바마이드 보다

더 많은 양이 검출되었다.

3. 이황화탄소의 투여 용량이 많은 그룹에서 요중 TTCA의 배설량이 높게 검출되었으며

통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P <0.05).

4. 이황화탄소의 투여 용량이 많은 그룹에서 요중 티오카바마이드의 배설량이 높게 검

출되었으며 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P <0.05).

이상의 결과를 종합하여 보면 이황화탄소의 폭로 평가에는 요중 TTCA를 정량하는 것이

좋은 방법으로 사료되어지며 현재 미국에서 이황화탄소의 생물학적 폭로 지표(BEI)로 TTC

A를 정한 것이 타당성이 있는 것으로 판단되어졌다. 그러나 본 실험이 흰쥐의 복강내에

이황화탄소를 투여한 후 수행하였으므로 일반화하기는 어려우며 요중 대사물질의 생성과

정을 파악하기 위하여 앞으로는 역학적 연구와 생화학적인 연구가 함께 이루어져야 할 것

으로 사료된다.

A study on the urinary metabolites of carbon disulfide in the rat

Kim Chi Nyon

Graduate School of Health Science and Management Yonsei University

(Directed by Prof. Moon Young Hahn, M. D. , Ph. D. )

In this study, the focus of interest is to measure two metabolites,

2-thiothiazolidine-4-carboxylic acid(TTCA) and thiocarbamide, of

carbondisulfide(CS^^2 ). For this experiment, TTCA was synthesized in laboratory

and confirmed by infrared spectroscopy(IR) and nuclear magnetic resonance

spectroscopy(NMR), The maximum absorbance(λmax) of TTCA was found at 272nm and the

maximum absorbance(λmax) of thiocarbamide was found at 236nm by means of

UV-spectrum. UV detector appears to be more precisive and accurate than RI

detector. The high performance liquid chromatography(HPLC) condition(eluent;

50mMKH^^2 PO^^4 : Acetonitrile=85 : 15, colunm: NH^^2 4.5×25cm, flow rate:

0.8ml/min) has been optimized by means of preliminary experiment. After

administration of CS^^2 , the UV-spectrum of pre-cleaning urine sample was compared

with the UV-spectrum of standard TTCA and thiocarbamide solution and appeared to be

similar. After administration of CS^^2 , the amount of urinary TTCA and

thiocarbamide of rat was measured by the HPLC. Data were analyzed by the

non-parametic statistical method using Mann-Whitney U-test and Kruskal-Wallis

multi-sample test(P <0.05).

The following results were obtained :

1. Pre-cleaning method using the extraction of ethyl acetate has been optimized.

2. The quantity or TTCA was greater than thiocarbamide in the urine of

administered rat.

3. The correlation between the dosage of CS^^2 and the increased level of urinary

TTCA was found to be statistically significant(P <0.05).

4. The correlation between the dosage of CS^^2 and the increased level of urinary

thiocarbamide was found to be statistically significant(P <0.75).

From the above results, it is established that the astray of urinary TTCA is

suitable for the detection of occupational exposure to CS^^2 . However, it is

insufficient for these results to be applied to our current word situation because

it was accomplished through the administered rat. Thus, future research should

carry out epidemiological study with biochemical study for the mechanism of urinary

metabolites creation.