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1 한국산업위생학회지, 제 23 권제 2 호 (2013) Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2): 유도결합플라즈마질량분석법에의한납취급근로자와일반인의혈장중납분석및상관성분석 이성배 * 양정선 최성봉 김남수 1 이병국 1 신호상 2 산업안전보건연구원화학물질센터 1 순천향대학교환경산업의학연구소 2 국립공주대학교환경교육과 Analysis of Trace Level and Correlation of Lead in the Plasma of Field Workers and General Public by ICP-MS Sung-Bae Lee* Jeong-Sun Yang Sung-Bong Choi Nam-Soo Kim 1 Byung-Kook Lee 1 Ho-Sang Shin 2 Center for Chemical Safety & Health Research Center, Occupational Safety & Health Research Institute 1 Institute of Environmental and Occupational Medicine, Soonchunhyang University 2 Department of Environmental Education, Kongju National University ABSTRACT Objectives: This study attempted to develop a method to measure ultra-trace lead concentrations in plasma using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry(ICP-MS) and to test whether plasma lead can be used as a biomarker for the biological monitoring of exposure to lead. Methods: Lead concentrations in 160 plasma samples of field workers and 42 plasma samples from the control group were measured by ICP-MS. Blood zinc protophorphyrin(zpp) concentrations and urinary δ-aminolevulinic acid(δ-ala) were measured for correlation analysis with plasma lead. Results: The mean lead level in the plasma of the workers exposed to lead at work were ng/l. Plasma lead levels were not correlated with blood ZPP or urinary δ-ala concentrations. Otherwise, plasma lead levels showed a good correlation coefficient of with blood lead levels, and their correlation coefficient had a better value of for the non-smoking and drinking group. In the general population group which was not exposed to lead in the workplace and was considered the control group, the mean concentration of plasma lead was ng/l. The plasma lead levels for the general population group showed a good correlation coefficient of with blood ZPP and urinary δ-ala concentrations. Key words : ICP-MS, lead, plasma, biomarker I. 서론납은기원전부터일반금속중에서도취급과사용에따른유해성이가장널리알려져있다. 그럼에도불구하고납이일반생활환경에서줄어들지않고계속적으로양이증가하고있는것은납이파괴되어소멸되지않으며다른물질로변환도되지않아재생이용이하여재사용되기때문이다. 전세계납의생산은연간약 9백만톤정도로추정하고있으며, 국내의납및무 기화합물그리고실납을합한연간제조량이약 15만톤이고취급량은약 1,246만톤이다. 또한, 1,344개사업장에서 7,000여명의근로자가납에노출되고있다 (KOSHA, 2009). 1960년대후반부터점차전혈중납농도가감소하고있다. 이는자동차연료의무연화, 통조림에납땜사용억제, 산업장의각종규제강화, 그리고실험실분석기술의향상등에기인한다 (Lee et al., 2002). 납노출자에있어서생물학적모니터링및납중 *Corresponding author: Sung-Bae Lee, Tel: , Center for Chemical Safety & Health Research Center, Occupational Safety & Health Research Institute, , Exporo Yuseong-Gu, Daejeon Received: March 6, 2013, Revised: April 9, 2013, Accepted: May 27,

2 66 이성배, 양정선, 최성봉, 김남수, 이병국, 신호상 독판정은단순히전혈중납농도분석결과만으로판정하는것이오히려문제가될수있어혈중 ZPP (zinc protophorphyrin) 농도, 요중 δ-ala(δ-aminolevulinic acid) 배설량, 혈색소등의보완적인검사가추가되어야직업병판정이나생물학적모니터링의목적에합치되는결과를얻을수있다 (Ahn et al., 1995). Kim et al.(2006a) 은체내납의 95% 가뼛속에저장되어있고납이칼슘대사와밀접한관계가있어서 VDR(Vitamin D Receptor) 유전체의이형성과납노출과의관련성에대한연구는계속추구되어야한다고주장하였다. 체내에노출된납의메커니즘은다음과같다. 먼저, 직업적으로노출된납은호흡기를통하여폐혈류를거쳐혈액으로들어온다. 체내에들어온납은조혈기능에가장먼저영향을주어혈색소합성의장해를가져온다. 이로인하여요중 δ-ala 배설량이혈액에증가하여소변의농도를증가시켜혈액의 protoporphyrin의량이증가된다. 이렇게증가된 protoporphyrin이혈액중의아연과결합하여혈액중의 ZPP 농도를증가시켜서혈색소합성의감소를초래한다 (WHO, 1980). 체내의납부담 (lead burden) 을조사하기위하여 Ca- EDTA나 DMSA 같은착화제를투여후증가된납배설량을측정한다. 그러나이와같은착화후납농도측정은착화후 4~8시간동안의소변중납농도를측정해야하기때문에입원환자의경우에만적용이가능하다는단점이있다. 이에반하여혈중 ZPP 농도의측정은채혈즉시 hematoflurometer로분석이가능하다는장점이있어서널리활용되고있다. 우리나라에서는혈중 ZPP 농도의측정이 1983년부터시작되어대부분의납작업자들의혈중 ZPP 농도의기록이잘보관되어있어혈중납농도나혈중 ZPP 농도의누적지표가골중납농도와마찬가지로좋은납부담지표가될수있다. 직업적노출의모니터링에일반적으로이용되는혈중납농도는반감기가 4~6주로최근의납노출수준을잘반영하고납의독성과납중독을평가하는가장대표적인지표로사용된다 (Yoon et al., 2006). 이렇듯전혈중납농도는단기간노출지표로는유용하지만체내의축적된납부담지표로서는부족하다 (Kim et al., 2006). 이와비교하여골중납은납노출이되면계속적으로뼈내에침착되어그양이증가하게되고노출이중지되면긴반감기를가지고혈액을통하여서서히방출되는데이중혈장이주요경로로보인다 (Hu et al., 1998). 따라서혈장중납농도가만성지표로활용가능성이있을것으로보이며, 이에전혈중납농도와혈장중납농도의상관성분석등대한연구를통하여규명이필요하다. 본연구에서는검출한계가낮고, 선택성이좋은유도결합플라즈마질량분석법 (ICP-MS: Inductively coupled plasma mass spectrometry) 을이용하여현직근로자및일반인의혈장중극미량의납농도를분석하였으며, 이혈장중납농도와단기간노출지표인전혈중납농도, 건강장해선별지표인혈중 ZPP, 납의간접적인건강영향지표인요중 δ-ala 등과상관성을비교하여혈장중납의납독성지표로써의활용성을검토하고자하였다. II. 연구방법 1. 연구대상납노출사업장의현직근로자 160명과납노출사업장에근무하지않는일반인 42명을대상으로하였다. 2010년 6월부터 8월까지 S대학교환경산업의학연구소에서조사한자료와혈장시료를이용하였으며, 연구참여에동의한경우만연구대상자로선정하였다. 현직근로자 160명중여성근로자는 4명에불과하여따로구분하지않았으며, 일반인 42명중남성 17명, 여성 25명이었으나표본수가많지않아성별구분은따로하지않았다. 기타개인관련연구변수인음주및흡연여부등은표준화된설문지결과를활용하였다. 2. 비교지표납관련생물학적노출지표중에서전혈중납농도, 독성지표로혈중 ZPP 농도, 요중 δ-ala 배설량등은 S대학교환경산업의학연구소에서기실시한자료를활용하였다. 또한혈색소량, 적혈구용적율자료도참고하였다. 3. 시료의제조시료의전처리및표준용액조제와관련한모든작업은오염을최대한줄이기위하여부유분진이발생하지않는 class 1,000 청정실안의클린벤치내에서수행하였다. 전처리용희석용액은 Triton X-100, Na 2EDTA, 28% 암모니아수를사용하였으며내부표준용액 (internal standard solution) Rh과혼합하여제조하였다. 분 Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2): 65-74

3 유도결합플라즈마질량분석법에의한납취급근로자와일반인의혈장중납분석및상관성분석 67 석하고자하는혈장시료는위의희석용액과 1:9 비율로희석하여제조하였으며, 혈장내의용혈을체크하기위하여각각의시료를 ICP-MS로분석하여철수준을분석하였다. 표준시료도위와같은방법으로표준우태아혈청을사용하여표준물첨가법으로제조하였으며, 20~2,000 ng/l 범위에서시료의검정곡선은 y = x 이었고상관계수 r 2 = 1.000이었다. 20 ng/l에서부터 2,000 ng/l 농도수준에서데이터값의일내및일간분석값의정밀도 (RSD) 는 4% 이내였으며, 회수율은 92.3~101.3% 이었다 (Lee et al., 2012). 4. 자료의분석자료의분석은 PASW statistics version 18(IBM SPSS, USA) 통계프로그램을이용하여납사업장의현직근로자와일반인에대한납노출지표, 혈장중납농도등에대한차이를 t-검정하였다. 또한납노출지표, 혈장중납농도등의검사결과의상관성을보기위하여혈장중납농도를종속변수로정하고독립변수로전혈중납농도, 혈중 ZPP 농도, 요중 δ-ala 배설량, 혈색소량, 적혈구용적율, 흡연, 음주등의영향에대하여단순상관분석을수행하였다. III. 연구결과 Table 1은납노출현직근로자 160명을대상으로측정한 Pearson의상관관계분석결과이다. 흡연과음 Table 1. Summary statistics of study subjects by lead concentration in the field workers Variable Unit r (vs PP ) Mean ± S.D. Median Max Min Total (exposed to lead): 160 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± Smoking and drinking 71/160 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± Smoking and non-drinking 21/160 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± Non-smoking and drinking 41/160 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± Non-smoking and non-drinking 27/160 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± * ZPP: zinc protophorphyrin, ALA: δ-aminolevulinic acid, PB: Pb concentration in Whole Blood, PP: Pb concentration in plasma Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2):

4 68 이성배, 양정선, 최성봉, 김남수, 이병국, 신호상 Table 2. Correlation matrix of the field workers group Variables Smoking Drinking ZPP * ALA PB PP LPP HGB HCT ** Smoking r * p Drinking r p ZPP * r *.314 ** ** * p ALA r p PB r **.570 ** p PP r ** p LPP r p HGB r ** p * ZPP: zinc protophorphyrin, ALA: δ-aminolevulinic acid, PB: Pb concentration in Whole Blood, PP: Pb concentration in plasma, LPP: Log Pb concentration in plasma, HGB: Hemoglobin, ** HCT: Hematocrit, ++ r: pearson correlation coefficients * p<0.05, ** p< 주여부로구분하였고혈중 ZPP 농도, 요중 δ-ala 배설량, 전혈중납농도, 혈색소량, 그리고적혈구용적율등과혈장과의상관관계를분석하였다. 그결과납사업장현직근로자의혈장중납농도는평균 ng/l이었다. 또한흡연및음주를하는현직근로자집단의혈장중납농도는 ng/l이었으며, 흡연은하지만금주를하는현직근로자집단의혈장중납농도는 ng/l이었고, 금연을하지만음주를하는현직근로자집단의혈장중납농도는 ng/l 로가장낮았으며, 금연및금주하는현직근로자집단의혈장중납농도는 ng/l로가장높았다. 또한납노출사업장에근무하는현직근로자에서의전혈중납농도에대한혈장중납농도의비율은 0.42% 이었다. 납노출사업장에서근무하는근로자의혈장중납농도와다른노출지표와의 Pearson 상관관계를비교해보면혈장중납농도가전혈중납농도와 0.400로강한양의상관성을보였지만, 혈중 ZPP 농도, 요중 δ-ala 배설량과는각각 0.085, 0.121로상관성이낮았다. 대수로변환한혈장중납농도와전혈중납농도, 혈장중납농도는각각 0.569, 0.850으로강한 양의상관성을보였다 (p<0.01, p<0.01). 이중에서금연및음주하는집단에서의혈장중납농도와전혈중납농도의상관성이 0.552로전체집단보다강하게나타났다. 또한 Table 2와같이납노출사업장의현직근로자혈장중납농도는전혈중납농도와유의성을나타내었으나 (p<0.01), 흡연, 음주, 혈중 ZPP 농도, 요중 δ-ala 배설량외에혈색소량과적혈구용적율과의상관성은각각 0.077, , 0.085, 0.121, 0.118, 0.145로매우약한상관성을갖거나약한음의상관성을나타내었으며, 유의적인관계또한보이지않았다. 납에노출되지않는일반인 42명을대상으로측정한결과를 Table 3에나타내었다. 결과를흡연과음주여부로구분하였고혈중 ZPP 농도, 요중 δ-ala 배설량, 혈중납농도등과혈장과의 Pearson 상관관계를분석하였다. 일반인의혈장중납농도는평균 ng/l이었다. 또한흡연및음주를하는일반인집단의혈장중납농도는 88.2 ng/l이었으며, 흡연은하지만금주를하는일반인은 1명으로혈장중납농도는 75.3 ng/l로가장낮았고, 금연을하지만음주를하는일반인집단의혈장중납농도는 89.4 ng/l이었으며, 금연및금주하는일반인집단의혈장중납농도는 Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2): 65-74

5 유도결합플라즈마질량분석법에의한납취급근로자와일반인의혈장중납분석및상관성분석 69 Table 3. Summary statistics of study subjects by lead concentration of 42 general publics Variable Unit r (vs PP ) Mean ± SD Median Max Min Total (general publics): 42 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± Smoking and drinking 5/42 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± Smoking and non-drinking 1/42 ZPP * µg/l - 21 ALA mg/l PB µg/dl PP ng/l Non-smoking and drinking 10/42 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± Non-smoking and non-drinking 26/42 ZPP * µg/l ± ALA mg/l ± PB µg/dl ± PP ng/l ± * ZPP: Zinc protophorphyrin, ALA: δ-aminolevulinic acid, PB: Pb concentration in Whole Blood, PP: Pb concentration in plasma Table 4. Correlation matrix of general public group Variables Smoking Drinking ZPP * ALA PB PP LPP HGB HCT ** Smoking r * **.338 * p Drinking r ** ** * **.482 ** p ZPP * r ** **.520 **.528 ** ** ** p ALA r ** ** p PB r p PP r ** ** * p LPP r p HGB r.952 ** p.000 * ZPP: zinc protophorphyrin, ALA: δ-aminolevulinic acid, PB: Pb concentration in Whole Blood, PP: Pb concentration in plasma, LPP: Log Pb concentration in plasma, HGB: Hemoglobin, ** HCT: Hematocrit, ++ r: pearson correlation coefficients, * p<0.05, ** p<0.01 Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2):

6 70 이성배, 양정선, 최성봉, 김남수, 이병국, 신호상 ng/l로가장높았다. 또한납에노출되지않은일반인에서의전혈중납농도에대한혈장중납농도의비율은 0.48% 이었다. 일반인의혈장중납농도와다른노출지표와 Pearson 상관관계분석결과, 혈장중납농도는혈중 ZPP 농도와 0.520로매우높은양의상관성을보였다 (Table 3, Table 4). 이를집단별로비교하면흡연및음주를하는일반인집단에서는상관계수 으로음의상관성을보였고, 금연을하지만음주를하는일반인집단에서는 0.441, 금연및금주를하는일반인집단에서는 0.455의상관계수를보였으며, 요중 δ-ala 배설량과전혈중납농도와는각각 0.243, 의상관계수를보였다. Table 4와같이혈중납농도, 혈색소량과적혈구용적율과는각각상관계수 , , 으로음의상관관계를보였으며, 일반인의혈중납농도는혈색소량과적혈구용적율에대해유의성을보였다 (p<0.01, 0.05). 일반인의혈장중납농도는혈중 ZPP 농도와유의성을나타내었으며 (p<0.01), 일반인의혈장중납농도는음주와의상관계수가 로음의상관성을나타내었고이는통계적으로유의성을보였다 (p<0.05). 또한일반인의혈장중납농도를대수로변환하여혈중 ZPP, 혈장중납농도의상관관계는각각 0.528, 0.880으로강한양의상관성을보였다 (p<0.01, p<0.01). IV. 고찰본연구에서납노출사업장의현직근로자들의혈장중납농도와전혈중납농도는높은상관성 (r= 0.400, p<0.01) 을보였다. 반면에납에노출되지않은일반인들에대한혈장중납농도와전혈중납농도의상관성은낮은음의상관성 ( 상관계수 ) 을보였다. 선행연구에서 Bergdahl et al.(1999) 은 Pb-B( 전혈중납농도 ) 와 log Pb-P( 혈장중납농도 ) 간의상관관계를기술하였으며 (r=0.95; P=0.0001), Bergdahl et al.(1998) 은또다른연구에서혈장중납농도와전혈중납농도의상관관계는비선형적이라고하였다. Bárány et al.(2002a) 의연구에서는전혈과혈청과의상관관계가 0.15로낮은상관성을보였다. Almeida et al.(2010) 은 6세에서 8세까지의어린이를대상으로전혈중납농도, 혈청중납농도, 그리고타액에서의납노출량평가를실시한결과전혈중납농도, 혈청 중납농도그리고타액에서의납노출량의상관성은없었다고보고하였으며, 혈청중납농도와귀밑샘의납농도에서만낮은상관관계 (r= 0.19) 를보고하였다. 본연구결과와앞의선행연구결과들에서일반인을대상으로한경우에있어서모두상관성이낮은일치된결과를보였으며, 본연구에서는납취급사업장의현직근로자집단에서만혈장중납농도와전혈중납농도의상관성이 0.400의높은결과를보였다. 아울러혈장중납농도를대수로변환하여전혈중납농도와비교하였을때대수정규분포는하지않았으나 0.569의높은유의한상관성을보였는데 (p<0.01), 아울러혈장중납농도와비교하였을경우에서는대수정규분포를하였으며 0.880의상관관계를나타내었다. Kim et al.(2006b) 의연구에서퇴직근로자들에서전혈중납농도와경골납농도의상관계수가 0.664로유의한상관이있었다고하였으며, 본연구에서조사한전혈중납농도와혈장중납농도의상관관계로부터퇴직근로자들의골중납농도와혈장중납농도의상관성이예상된다. Bergdahl et al.(2006) 의연구에서혈장은전혈과다른경향의납노출정보를제공하였는데, 이들중어느것이노출또는영향과가까운관계인지는명백하지는않다. 이후건강관련지표와의연구결과에따라이와같은유의한상관관계가더욱유용하게활용될수있을것으로예상된다. 납노출을평가할때환경모니터링과함께생물학적모니터링을병행하여수행하는것이바람직하고, 또한체내에흡수된혈중납농도를측정함으로써내부및외부노출에대한평가와개개인간의흡수차이를설명할수있다. 공기중납농도의혈중납농도와경골납농도는유의한관련성이있다 (Kim et al., 2006b). 하지만, 본연구에서는단기지표인전혈중납농도와만성지표로예측되는혈장중납농도의상관성을분석하고차후에현직근로자와퇴직근로자의이들상관성도분석하여혈장중납농도가과연만성지표로활용가능성이있는지확인하려는데목적이있기때문에공기중납농도는측정하지않았다. 본연구에서납노출사업장의현직근로자들의혈장중납농도와혈중 ZPP 농도의상관성은낮았으나납에노출되지않은일반인의혈장중납농도와혈중 ZPP 농도와는높은상관성을보였다 (r=0.520, p<0.01). 선행연구에서 Park et al.(1996) 은전혈중납농도와혈중 ZPP 농도는흡연, 성별에따라차이가없었고관 Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2): 65-74

7 유도결합플라즈마질량분석법에의한납취급근로자와일반인의혈장중납분석및상관성분석 71 계모델은근무기간별로구분하였을때큰설명력의차이도볼수없다고보고하였다. 또한 Jang et al.(2003) 은유전자형에따른납노출지표를비교한연구에서혈중 ZPP에서 BbAa 유전자형을가진근로자들이다른유전자형의근로자에비해높게나타났으나통계학적인유의차는없었다고보고하였다. 한편, Yoon et al.(2006) 에의하면혈중 ZPP 농도의누적지수가전혈중납농도의누적지수보다체내납부담의대리지표로서더적절하였다. 그러나본연구에서는이를뒷받침하는결과를얻을수없었으며, 현직근로자의혈장중납농도와혈중 ZPP 농도의상관성은낮은반면일반인의혈장중납농도와혈중 ZPP 농도는높은상관성을보였는데, 이는개인의생활습관이나환경에기인하였을것으로추측된다. 또한혈장중납농도와요중 δ-ala 배설량과의상관성은낮았다. 선행연구에서 Jang et al.(2003) 은요중 δ-ala에서 BbAa 유전자형을가진근로자들이다른유전자형의근로자에비해높게나타났으나통계학적인유의성은없었다고하였다. Yang et al.(2008) 은요중 δ-ala가외국인근로자집단에서우리나라생물학적노출지표의노출기준인 5 mg/l 를초과하는값 (9.0 mg/l) 을나타냈다고보고하였으나, 다른지표와의상관성여부는확인하지못하였다. 납에의해가장먼저영향을받는효소중하나인 ALAD(δ-aminolevulinic acid dehydratase) 는혈액중 δ-ala를증가시키기도하는데, 다면성 (multifaceted) 을가지고있어서연구결과에따라 ALAD와납의결합이증대되어독성이커지기도하고반대로 ALAD 효소가납의저장소역할을하여신장이나뇌에납이축적되는것을보호한다는이견도있다 (Lee et al., 2005; Kim et al., 2006a). 따라서혈장중납의농도와요중 δ-ala 배설량과의상관관계를판단하기위해서는 VDR(vitamin D receptor) 유전형질, ALAD 이형유전형질등다각적인검토가필요하다. 본연구에서전혈중납농도에대한혈장중납농도의비율은현직근로자집단은 0.42%, 일반인집단은 0.48 % 였다. 선행연구에따르면 Bergdahl et al.(1997) 은전혈중납농도에대한혈장중납농도비율이 2%~4% 범위에해당한다고하였으며, Smith et al.(1998) 은 1.5%~ 2.4% 이라고한반면, Hernández-Avila et al.(1998) 은 0.27%~0.70% 이라고보고하였다. Bárány et al.(2002b) 의연구에따르면서로다른 2개의지역에있는 15 세학생을대상으로전혈중납농도및혈청중납농도를 ICP-MS로측정하고 2년후재측정한연구에서혈장이아닌혈청중납농도는전혈중납농도의 0.02% 수준이었으며, Smith et al.(2002) 은또다른연구에서 0.31% 라고보고하였다. 본연구에서의 0.42%~0.48% 범위는최근의선행연구들과유사하였으나, 어떠한농도비율범위에있는것이타당한것인지에대해서는검증을통한정립이필요하다. 일반적으로흡연및음주하는집단에서높은납농도를보이는데, 납노출사업장의현직근로자집단에서금연, 음주를하는집단이가장낮은혈장중납농도를보였으며, 반면에금연, 금주하는집단에서가장높은결과를얻었다. 일반적으로흡연, 음주를하는집단의납농도가높은데, 본연구에서는기존연구와다른양상을보였다. 이는개인생활습관및환경적인영향등의변수에기인한것으로판단된다. 각각의상관계수값을비교해보면, 혈장중납농도가높아짐에따라전혈중납농도도높아져혈장중납농도와전혈중납농도사이에유의성있는상관관계가존재함을확인하였다. 또한금연및음주하는집단에서혈장중납농도와전혈중납농도의상관관계가 0.552로전체집단보다높게나타났는데, 이로부터금연및음주하는사람에게납이혈장뿐만아니라전혈에영향을더미친다고볼수있다. 흡연및음주유무에따른전혈중납농도를조사한 Jou et al.(2009) 의연구에서흡연군, 음주군에서전혈중납의농도가높았으며, 더욱정확한원인규명을위해서는지역의환경적인측정, 개인생활습관에대한정확한자료및노출군과비교군의대상선정기준의확인등에관한연구가필요하다고보고하였다. 본연구에서는분석오류를줄이기위하여초자기구와채혈병등은납이함유되어있지않은것을사용하였고, 시료는 -80 초저온냉동고에보관하였다. 또한전처리및분석작업은모두청정실내에서수행하였다. 그럼에도불구하고본연구에서는흡연및음주를하는집단의납농도가높아진다는일반적인결과와는다른결과를얻었는데, 이는대조군의시료수가적었고다양한통제변수를고려하지못하였기때문으로여겨진다. 이에대한정확한원인규명을위해서는앞에서언급한바와같이모집단의연령, 성별, 음주, 흡연뿐만아니라개인생활습관에대한자료, 근무년수, 근무부서, 그리고노출집단과일반 Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2):

8 72 이성배, 양정선, 최성봉, 김남수, 이병국, 신호상 집단의기준확인등다양한통제변수가고려된분석이필요하다. 그러나본연구는우리나라납사업장현직근로자의자료를활용하였다는점과일반적인중금속분석법인원자흡광광도법 (AAS: Atomic absorption spectrometry) 으로는분석이어려운혈장중극미량납분석을신뢰도가높은 ICP-MS로수행하였다는점에서의미를가진다. 시료중에서용혈된시료의혈장중납농도는현직근로자의평균치인 ng/l보다낮은 ng/l의결과를얻었는데, Rezende et al.(2010) 의연구에서철또는헤모글로빈농도의변화에따른상관성은없었다는보고와같이혈장중납농도에있어서용혈에크게영향을받지않는것으로보인다. Rezende et al.(2010) 은혈청, 헤파린혈장, EDTA 혈장에서시료를가만히세워둔시간 (0, 5, 30분 ) 에따른납농도의영향비교를통하여혈청중또는헤파린혈장중의납농도에서는 EDTA 혈장에서보다약 50% 낮았으며시료를세워둔시간에따른영향이없었지만, EDTA 혈장에서는 EDTA농도가증가함에따라혈장중납농도도증가함을보고하였다 (p<0.05). 이는 EDTA 가납의강한 chelator로작용한다는것 (Bergdahl et al., 2006) 을뒷받침하는결과이며, 향후국내에서혈장시료를채취할경우에는 EDTA 채혈병을피하는것이바람직하다고생각된다. Desilva et al.(1981) 의연구에서혈장중납농도는적혈구납농도와함께증가하였으며, 두개의값이약 0.74% 의비율로평형을이룬다고하면서, 혈장중납농도는전혈중납농도와적혈구용적과관계가있다고하였다. Hu et al.(1998) 은임산부에대한임신전과임신 수유기에서전혈내적혈구중납농도의증가는무시할정도였지만, 혈장중납농도는임신 수유기에서임신전보다 3배증가하는결과를얻었고이는경골중납이뼈교체가이루어지면서혈장을통하여이동하기때문이라고설명하였다. 따라서이때에는전혈중납농도와혈장중납농도의상관성이떨어질것으로보인다. 이러한경향은고령화로인하여골밀도가떨어지는퇴직근로자에서도나타날것으로예상되는데, 즉, 임신여성과유년기, 그리고경로기에뼈미네랄이뼈로이동하는내부순환경로가혈액중적혈구가아닌혈장이라는의미이며이는향후퇴직근로자에대한연구에고려해야할중요한점이다. 1990년대후반부터최근까지임신여성이나유년기 에대한연구가활발하게진행되어왔다. Hu et al. (1998) 과 Hernández-Avila et al.(1998) 은뼈에서다시혈액으로나오는납은공기중의납흡수에의한납보다혈액내에서혈장에분포하는정도가많아독성이더높을수있다고하면서, 만성독성에대한연구의필요성을제기하였다. 만성독성에서골납은뼈회전율이높을수록납독성에더큰영향을받게되어있다. 그요인으로는유년기, 임신과수유, 치매및골다공증, 갑상선과다증같은내분비상태변화, 기타병적인상태로인한것이다 (Hu et al., 1998). 이로인하여접근성이좋은임신여성과유년기에대한연구가많이진행되었다. 여기서골납은혈장을통하여이동하며, 혈장은세포를잘통과하고부드러운조직에저장되는납의주요이동수단이되기에충분하다 (Hernández-Avila et al., 1998). 최근에납노출사업장에서오랫동안종사하였다가퇴직하는근로자들이늘어나고있는바이들에대한전혈중납농도와혈장또는혈청중납농도에대한상관관계연구가필요하다. 또한퇴직근로자들의전혈중납농도수준이낮다고하나만성지표인골납부담률이결코낮다고볼수없기때문에앞으로이에대한상관성을밝히는연구가필요하다. 이에따라혈장또는혈청중납농도결과가고농도노출되는근로자들이나장기간직업적으로노출된후퇴직한근로자에대한지표로서의미를가지게될수있을것이다. 이와더불어모집단의연령, 성별, 음주, 흡연뿐만아니라개인생활습관에대한정확한자료, 근무년수, 근무부서, 노출군과대조군의기준확인등다양한통제변수등의확인이병행되어야할것이다. V. 결론국내시료은행에보관된납노출현직근로자 160명과일반인 42명의혈장중납농도를 ICP-MS 를이용하여분석한결과, 납노출현직근로자의혈장중납농도평균은 ng/l이며일반인의혈장중납농도는평균 ng/l로나타났다. 납노출현직근로자의혈장중납농도는전혈중납농도와의상관성이 0.400로높은상관관계를나타내었으며, 혈장중납농도를대수로변환하여전혈중납농도와의상관성은 0.569로더높은상관관계를나타내었다. 일반인의집단에서혈장중납농도는전혈중납농도와 으로낮은음의 Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2): 65-74

9 유도결합플라즈마질량분석법에의한납취급근로자와일반인의혈장중납분석및상관성분석 73 상관관계를나타내었다. 이외에혈중 ZPP 농도, 요중 δ-ala 배설량과상관성은납노출현직근로자에서낮은상관관계를나타내었다. 혈장중납농도와전혈중납농도의상관성분석에서납노출현직근로자와일반인의경우모두금연및음주하는집단에서의상관성이다른집단보다높게나타났는데, 일반적으로흡연및음주하는집단에서의상관성이높게나타난다는선행연구와비교하여이러한결과에대한확실한원인분석규명을위해서는모집단의연령, 성별, 음주, 흡연뿐만아니라개인생활습관에대한정확한자료, 근무기간, 근무부서, 노출집단과일반인집단의기준확인등다양한통제변수를고려한분석이수행되어야할것으로보인다. 끝으로, 본연구는혈장중납농도가독성지표로서의활용가능함은확인하였으나현직근로자들에한정된연구이기때문에만성지표활용가능성여부는향후퇴직근로자들의혈장중납농도와단기지표인전혈중납농도와의상관성을비교할필요가있다고사료된다. 참고문헌 Ahn KD, Lee BK. Interlaboratory comparison of blood lead determination in some occupational health laboratories in korea. Korea Ind. Hyg. Assoc, J 1995;5(1):8-15 Almeida GR, Freitas Tavares CF, Souza AM, Sousa TS, Funayama CAR et al. Whole blood, serum, and saliva lead concentrations in 6- to 8-year-old children. Science of the Total Environment 2010;408: Bárány E, Bergdahl IA, Bratteby L-E, Jundh T, Samuelson G et al. Trace elements in blood and serum of swedish adolescents: relation to gender, age, residential area, and socioeconomic status. Environmental Research Section A 2002b;89:72-84 Bárány E, Bergdahl IA, Bratteby L-E, Lundh T. Samuelson G et al. Trace element levels in whole blood and serum from Swedish adolescents. The Science of the Total Environment 2002a;286: Bergdahl IA, Gerhardsson L, Lilgelind IE, Nilsson L and Skerfving S. Plasma-lead concentration: Investigations into its usefulness for biological monitoring of occupational lead exposure. American Journal of Industrial Medicine 2006;49: Bergdahl IA, Schütz A, Gerhardsson L, Jensen A and Skerfving S. Lead concentration in human plasma, urine and whole blood. Scand J Work Environ Health 1997;23: Bergdahl IA, Sheveleva M, Schütz A, Artamonova VG, Skerfving S et al. Plasma and blood lead in humans: Capacity-limited binding to δ-aminolevulinic acid dehydratase and other lead-binding components. Toxicological Sciences 1998;46: Bergdahl IA, Vahter M, Counter S.A, Schütz A, Buchanan LH et al. Lead in plasma and whole blood from leadexposed children. Environmental Research Section A 1999;80:25-33 Desilva PE. Determination of lead in plasma and studies on its relationship to lead in erythrocytes. British J Industrial Medicine 1981;38: Hernández-Avila M, Smith D, Meneses R, Sanin LH and Hu H. The influence of bone and blood lead on plasma lead levels in environmentally exposed adults. Environmental Health Perspectives 1998;106(8): Hu H, Rabinowitz M, and Smtih D. Bone lead as a biological marker in epidemiologic studies of chronic toxicity: conceptual paradigms. Environmental Health Perspectives 1998;106(1):1-8 Jang B-K, Jeong H-J, Lee J-W, Ahn K-D, Lee B-K. Association between vitamin D receptor gene polymorphisms and lead exposure indices in lead workers. J Korean Soc Occup Environ Hyg 2003;13(3): Jou H-M, Cho T-J, Yang W-H, Lee J-W, Son B-S. Lead levels in blood of residents in industrial area. J. Env. Hlth. Sci., 2009;35(2):86-94 Kim N-S, Kim J-H, Kim H-S, Kim-H-S, Lee S-S et al. Effect of bone demineralization and tibia lead on blood lead in retired lead workers. J Korean Soc Occup Environ Hyg 2006b;16(4): Kim N-S, Kim J-H, Lee K-S, Lee S-S, Kim H-S et al. Retrospective cohort study on genetic susceptibility of lead exposure using stored blood in specimen bank-focused newly employed workers. J Korean Soc Occup Environ Hyg 2006a;16(2): Korea Occupational Safety and Health (KOSHA), Survey on work environment: lead Available from: URL: Lee BK, Kim JJ, Woo GH, Kim HS. Assessment of blood lead level of non-occupationally exposed population in korea. Healthcare technology research and development projects Report, Department of Health and Human Services. 2002(00-PJ1-PG ) Lee S-B, Yang J-S, Choi S-B, Shin H-S. Trace level analysis of Pb in plasma by inductively coupled plasma/mass spectrometry. Analytical Science & Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, 2013: 23(2):

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28(5)-01(이성배).fm

28(5)-01(이성배).fm Printed in the Republic of Korea ANALYTICAL SCIENCE & TECHNOLOGY Vol. 28, No. 5, 309-316, 2015 http://dx.doi.org/10.5806/ast.2015.28.5.309 Note ( 단신 ) Validation of ICP-MS method for trace level analysis

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