Goals Stress the global importance of iden:fying laboratory - PDF document

3/11/16 ¡ Common Laboratory Hazards Rich Wittman, MD, MPH Clinical Assistant Professor rwi$man@stanford.edu ¡ ¡ Medical Director, Stanford and SLAC Occupational Health Centers Disclosures I have nothing to disclose 1 ¡

3/11/16 ¡ Goals ¡ § Stress ¡the ¡global ¡importance ¡of ¡iden:fying ¡laboratory ¡hazards ¡in ¡your ¡ workplace, ¡using ¡this ¡knowledge ¡to ¡dictate ¡safety ¡policy ¡and ¡goals ¡ § Provide ¡an ¡overview ¡of ¡higher-­‑profile ¡lab ¡safety ¡incidents ¡ § Convey ¡the ¡significant ¡impact ¡of ¡a ¡single ¡adverse ¡lab ¡event, ¡and ¡the ¡ease ¡ of ¡such ¡an ¡occurrence ¡ § Discuss ¡an ¡approach ¡for ¡addressing ¡ins:tu:onal ¡risk ¡as ¡it ¡pertains ¡to ¡the ¡ lab ¡research ¡environment ¡ ¡ Prac:cal ¡Toxicology ¡ § All ¡substances ¡are ¡poisons; ¡there ¡is ¡none ¡which ¡is ¡not ¡a ¡poison. ¡The ¡right ¡dose ¡ differen8ates ¡a ¡poison ¡from ¡a ¡remedy ¡-­‑-­‑ Paracelsus, ¡1567 ¡ § 2007: ¡Jury ¡rules ¡against ¡radio ¡sta:on ¡aNer ¡woman ¡dies ¡in ¡water ¡drinking ¡contest ¡ § 2012: ¡Tragic ¡case ¡involving ¡12-­‑year ¡old ¡following ¡a ¡game ¡of ¡“water ¡poker” ¡ § Precau:onary ¡Principle ¡ § Protec:ve ¡ac:ons ¡can ¡and ¡should ¡be ¡taken ¡before ¡defini:ve ¡proof ¡has ¡been ¡ established ¡of ¡poten:al ¡harm ¡from ¡use ¡of ¡any ¡chemical ¡with ¡suspected ¡toxic ¡ impacts ¡on ¡human ¡or ¡environmental ¡health ¡ § In ¡2003, ¡San ¡Francisco ¡became ¡the ¡first ¡U.S. ¡city ¡to ¡adopt ¡a ¡Precau:onary ¡Principle ¡ ordinance, ¡sta:ng: ¡ “ Where ¡threats ¡of ¡serious ¡or ¡irreversible ¡damage ¡to ¡people ¡or ¡nature ¡exist, ¡lack ¡of ¡full ¡ scien:fic ¡certainty ¡about ¡cause ¡and ¡effect ¡shall ¡not ¡be ¡viewed ¡as ¡sufficient ¡reason…to ¡ postpone ¡cost ¡effec:ve ¡measures ¡to…protect ¡the ¡health ¡of ¡its ¡ci:zens..” ¡ ¡ ¡ § Risk ¡stra:fica:on ¡ § Where ¡does ¡this ¡leave ¡us? ¡ ¡Relying ¡on ¡common ¡sense ¡and ¡pragma:sm, ¡or ¡ paranoid ? ¡ 2 ¡

3/11/16 ¡ Risk ¡Stra:fica:on ¡of ¡Lab ¡Hazards ¡ § What ¡is ¡your ¡knowledge ¡base? ¡ § Preven:on ¡requires ¡a ¡baseline ¡awareness ¡of ¡poten:al ¡risk, ¡toxic ¡or ¡otherwise ¡ § Soda ¡and ¡diabetes ¡ ¡ § Bleach ¡and ¡ammonia ¡ § Arsenic ¡and ¡brown ¡rice ¡ ¡ § What ¡is ¡the ¡end ¡point ¡or ¡outcome ¡of ¡interest? ¡ § Acute ¡or ¡chronic? ¡ Chemical ¡burn ¡/ ¡neoplas:c ¡agent ¡risk ¡ § High ¡visibility, ¡high ¡impact, ¡or ¡high ¡likelihood? ¡ Pyrophoric ¡agent ¡/ ¡formaldehyde ¡splash ¡ § The ¡risk-­‑assessment ¡relies ¡on ¡the ¡breadth ¡and ¡scope ¡of ¡the ¡health ¡and ¡safety ¡ vision ¡AND ¡in:mate ¡knowledge ¡of ¡the ¡research ¡processes ¡ Ø This ¡requires ¡subject ¡maber ¡expert ¡and ¡line-­‑level ¡input ¡ Interdepartmental ¡communica8on ¡ Who ¡contributes ¡to ¡your ¡risk ¡assessment? ¡ Chemical ¡ Safety ¡ Industrial ¡ Lab ¡Safety ¡ Hygiene ¡ Compliance ¡and ¡ Biosafety ¡ Safety ¡Assistance ¡ Hazardous ¡ Occupa:onal ¡ Materials ¡ Health ¡ Ergonomics ¡ What ¡is ¡your ¡mechanism ¡for ¡integra8ng ¡and ¡assessing ¡these ¡risks? ¡ 3 ¡

3/11/16 ¡ High-­‑risk, ¡high ¡visibility ¡incidents ¡ § Pyrophorics ¡ § Can ¡spontaneously ¡ignite ¡in ¡air ¡at ¡temps ¡<130°F ¡ § Gases: ¡stored ¡in ¡compressed ¡gas ¡cylinders ¡ § Liquids: ¡metal ¡hydride/alkyl/carbonyl/vinyl ¡stored ¡in ¡a ¡hydrocarbon ¡solvent ¡(THF, ¡ pentane, ¡heptane) ¡ § Solid: ¡Metal ¡stored ¡in ¡oil ¡ § Highly ¡reac:ve ¡with ¡air ¡(oxygen) ¡and ¡water ¡(moisture) ¡ § Handled ¡in ¡inert ¡condi:ons ¡(argon/nitrogen) ¡ § Flame-­‑dry ¡glassware ¡cooled ¡in ¡inert ¡atmosphere ¡ § Act ¡as ¡strong ¡base ¡and ¡H+ ¡remover ¡(deprotona:on) ¡ ¡ Organolithium ¡handling ¡ § Schlenk ¡line ¡technique ¡ § Air ¡‘removal’ ¡from ¡needle ¡and ¡syringe ¡ § Draw ¡up ¡reagent ¡into ¡syringe ¡ § Draw ¡up ¡inert ¡gas ¡into ¡needle/syringe ¡ ¡ 4 ¡

3/11/16 ¡ Organolithium ¡handling ¡ § PPE ¡ § Nitrile ¡gloves, ¡inner ¡layer ¡ § 2 nd ¡layer ¡of ¡chemical-­‑resistant, ¡silver ¡shield ¡gloves ¡ § Flame-­‑resistant ¡lab ¡coat, ¡long ¡pants, ¡closed-­‑toe ¡shoes ¡ § Tight-­‑finng ¡goggles, ¡full ¡face ¡shield ¡ § Emergency ¡response ¡ § Immediate ¡use ¡of ¡emergency ¡shower ¡ § Dry ¡chemical ¡fire ¡ex:nguisher: ¡Can ¡be ¡applied ¡in ¡presence ¡of ¡people ¡ § Pyro ¡Chemical ¡Purple ¡K ¡(PK): ¡Potassium ¡bicarbonate ¡ § Standard ¡ABC ¡Dry ¡Chemical: ¡ ¡Sodium ¡bicarbonate ¡ § Soda ¡ash ¡(sodium ¡carbonate) ¡or ¡dry ¡sand ¡(SiO 2 ) ¡ Pyrophorics ¡and ¡energe:c ¡materials ¡ UCLA, ¡2008 ¡ tert-­‑Butyllithium ¡(t-­‑BuLi) ¡ • Using ¡nitrogen ¡method ¡in ¡hood, ¡ 50 ¡ml ¡aliquots ¡in ¡60 ¡ml ¡syringe ¡ • Syringe ¡plunger ¡came ¡out ¡of ¡ the ¡barrel ¡ • Open ¡flask ¡of ¡hexane ¡in ¡hood ¡ • PPE ¡incomplete ¡ • No ¡buddy ¡system ¡ • 911 ¡response ¡7 ¡minutes ¡ Fatal ¡injury ¡following ¡tBuLi ¡air ¡exposure ¡ with ¡severe ¡burns ¡to ¡lab ¡assistant ¡ 5 ¡

3/11/16 ¡ UCLA, ¡2008 ¡ • Experiment : ¡No ¡formalized ¡training ¡on ¡pyrophorics. ¡Use ¡of ¡2” ¡ needle ¡rather ¡than ¡recommended ¡1-­‑2 ¡foot ¡needle ¡cannula; ¡ Training ¡ plas:c ¡not ¡glass ¡syringe ¡ • PI : ¡No ¡documented ¡ins:tu:onal ¡training ¡/guidance ¡in ¡lab ¡set ¡up ¡ • Experiment : ¡No ¡lab ¡coat; ¡use ¡of ¡synthe:c ¡clothing, ¡glasses ¡not ¡ PPE ¡ goggles ¡ • Lab : ¡Mul:ple ¡members ¡without ¡appropriate ¡PPE ¡ • Experiment : ¡Working ¡‘alone’ ¡during ¡Holiday ¡break ¡ Supervision/ ¡ • University: ¡ Chemical ¡safety ¡review ¡noted ¡deficiencies ¡prior ¡to ¡ Oversight ¡ accident, ¡lab ¡missed ¡30-­‑day ¡deadline ¡to ¡address ¡without ¡penalty ¡ • Experiment : ¡No ¡emergency ¡shower ¡use; ¡no ¡dry ¡chemical ¡fire ¡ Work ¡Planning ¡ ex:nguisher ¡ and ¡Control ¡ • Lab : ¡Smaller ¡loca:on ¡with ¡reduced ¡storage ¡during ¡renova:ons, ¡ improper ¡flammable ¡material ¡storage ¡ • University: ¡ Prior ¡burn ¡injuries ¡in ¡labs, ¡no ¡lab ¡coat ¡use; ¡No ¡ Culture ¡ ac:onable ¡change ¡ • 2007: ¡Ethanol ¡and ¡Bunsen ¡burner ¡ • 2008, ¡1 ¡week ¡before ¡t-­‑BuLi: ¡localized ¡explosion ¡ Pyrophorics ¡and ¡energe:c ¡materials ¡ Texas ¡Tech, ¡2010 ¡ ~Nickel ¡hydrazine ¡perchlorate ¡ (NHP) ¡ • White ¡crystalline ¡solid, ¡can ¡be ¡ detonated ¡by ¡shock ¡or ¡fric:on; ¡ more ¡stable ¡when ¡‘wet’ ¡ • Synthesis ¡part ¡of ¡Department ¡of ¡ Homeland ¡Security ¡research ¡on ¡ energe:c ¡materials ¡and ¡IEDs ¡ • Ini:al ¡synthesis, ¡up ¡to ¡300 ¡mg; ¡ opted ¡to ¡synthesize ¡10 ¡grams ¡ • Product ¡was ¡clumping ¡and ¡did ¡not ¡ appear ¡uniform; ¡chose ¡to ¡grind ¡ ¡ Grad ¡student ¡with ¡loss ¡of ¡3 ¡fingers ¡and ¡ permanent ¡ocular ¡injury ¡ 6 ¡