Применение метода масс-спектрометрии для оценки содержания эссенциальных и токсичных элементов в крови неэкспонированного взрослого населения Российской Федерации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Определение эссенциальных и токсичных элементов в крови населения — важная и актуальная задача мониторинговых, экологических и гигиенических исследований в доказательной медицине при оценке риска здоровью населения.

Цель. Биомониторинг неэкспонированных групп взрослого населения Российской Федерации, интерпретация полученных данных с учётом международных требований.

Материал и методы. В крови взрослого населения (n=80, возраст — 45,8±3,7 года), проживающего в сельских районах Западного Урала Российской Федерации и на территории Севера Восточной Сибири (n=90, возраст — 38,2±7,6 года), определены массовые концентрации V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Se, Sr, Cd, Tl и Pb. Измерения осуществляли на квадрупольном масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой Agilent 7500cx (Agilent Technologies, США) с октопольной реакционно-столкновительной ячейкой (ORS) в соответствии с разработанными авторами методиками МУК 4.1.3230-14 и МУК 4.1.3161-14 (ФР.1.31.2014.17064). Сравнивали интервал значений P5–P95 для неэкспонированных групп взрослого населения Западного Урала и Севера Восточной Сибири с данными гигиенических исследований в Германии, Италии, Франции и Канаде.

Результаты. Среднее арифметическое содержания элементов в крови взрослого населения Западного Урала составило 0,13 мкг/л (V); 4,75 мкг/л (Cr); 13,41 мкг/л (Mn); 4,06 мкг/л (Ni); 827 мкг/л (Сu); 5369 мкг/л (Zn); 0,42 мкг/л (As); 123 мкг/л (Se); 22,75 мкг/л (Sr); 0,45 мкг/л (Cd); 0,04 мкг/л (Tl); 14,37 мкг/л (Pb). Правильность результатов подтверждена стандартными образцами SERONORMTM Whole Blood L1 и SERONORMTM Whole Blood L2 (Норвегия). Результаты представлены в виде базовых статистических показателей: минимальное и максимальное значение, среднее арифметическое, 5-, 50-, 95-й процентили — и интерпретированы с учётом современных международных требований.

Заключение. При сравнении интервала значений P5–P95 для неэкспонированных групп взрослого населения Западного Урала и Севера Восточной Сибири с данными гигиенических исследований, проводимых в Германии, Италии, Франции и Канаде, установлено, что в крови взрослого населения изученных районов РФ превышены концентрации хрома, марганца, никеля. Отмечены отличия в содержании меди, цинка, селена, мышьяка в крови взрослого населения РФ относительно референсных значений, используемых в диагностических лабораториях ALS Scandinavia, SIVR List Italy и монографии Норберта Tица (США).

Об авторах

Нина Владимировна Зайцева

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения

Email: znv@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0003-2356-1145
SPIN-код: 7036-3511

д.м.н., профессор, академик РАН

Россия, Пермь

Татьяна Сергеевна Уланова

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения

Email: ulanova@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0002-9238-5598
SPIN-код: 3377-6293

д.б.н.

Россия, Пермь

Анна Владимировна Недошитова

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения

Автор, ответственный за переписку.
Email: nedoshitova@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0001-6514-7239
SPIN-код: 5351-7920

научный сотрудник

Россия, Пермь

Галина Ахметовна Вейхман

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения

Email: veikhman_ga@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8490-7624
SPIN-код: 3823-3178

к.фарм.н., ведущий научный сотрудник

Россия, Пермь

Марина Валерьевна Волкова

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения

Email: volkova@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0002-0600-4075
SPIN-код: 1404-8142

научный сотрудник

Россия, Пермь

Елена Вячеславовна Стенно

Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения

Email: stenno@fcrisk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5772-2379
SPIN-код: 2237-1186
Россия, Пермь

Список литературы

  1. Маркова О.Л., Шилов В.В., Кузнецов А.В., Метелица Н.Д. Сравнительная оценка подходов к проблеме биомониторинга здоровья человека отечественных и зарубежных исследователей (обзор литературы) // Гигиена и санитария. 2020. Т. 99, №6. С. 545–550. doi: 10.33029/0016-9900-2020-99-6-545-550
  2. Шилов В.В., Маркова О.Л., Кузнецов А.В. Биомониторинг воздействия вредных химических веществ на основе современных биомаркеров. Обзор литературы // Гигиена и санитария. 2019. Т. 98, № 6. С. 591–596. doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-6-591-596
  3. Зверева В.В., Трунова В.А. Определение элементного состава тканей сердечно-сосудистой системы атомно-спектрометрическими, масс-спектрометрическими и рентгено-спектральными методами анализа // Журнал аналитической химии. 2012. Т. 67, № 7. С. 677–696.
  4. Калетина Н.И. Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов. Москва : Геотар-Медиа, 2008. 1016 c.
  5. WHO. Human biomonitoring: facts and figures. WHO european regional office : 2015.
  6. https://www.cdc.gov/ [Internet]. Third national report on human exposure to environmental chemicals: centers for disease control and prevention. Atlanta, Georgia, USA, 2005. [дата обращения: 22.03.2022]. Доступ по ссылке: https://www.cdc.gov/exposurereport/data_tables.html
  7. Schulz C., Wilhelm M., Heudorf U., Kolossa-Gehring M., Human biomonitoring commission of the german federal environment agency. Update of the reference and HBM values derived by the German Human Biomonitoring Commission // Int J Hyg Environ Health. 2011. Vol. 215, N 1. P. 26–35. doi: 10.1016/j.ijheh.2011.06.007
  8. Ewers U., Krause C., Schulz C., Wilhelm M. Reference values and human biological monitoring values for environmental toxins. Report on the work and recommendations of the Commission on Human Biological Monitoring of the German Federal Environmental Agency // Int Arch Occup Environ Health. 1999. Vol. 72, N 4. P. 255–260. doi: 10.1007/s004200050369
  9. Saravanabhavan G., Werry K., Walker M., et al. Human biomonitoring reference values for metals and trace elements in blood and urine derived from the Canadian Health Measures Survey 2007–2013 // Int J Hyg Environ Health. 2017. Vol. 220. P. 189–200. doi: 10.1016/j.ijheh.2016.10.006
  10. МУ 2.1.10.2809-10. Состояние здоровья населения в связи с состоянием природной среды и условиями проживания населения. Использование биологических маркеров для оценки загрязнения среды обитания металлами в системе социально-гигиенического мониторинга: методические указания (утв. Роспотребнадзором 28.10.2010). Москва, 2011.
  11. Уланова Т.С., Нурисламова Т.В., Карнажицкая Т.Д., Гилева О.В. Методические особенности определения химических соединений и элементов в биологических средах // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95, № 1. С. 112–116. doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-1-112-116
  12. Tietz N.W. Clinical guide to laboratory tests. 4th edition. USA : W.B. Saunders Compani, 2006.
  13. Reference data biomonitoring. Trace elements in human biological material [Internet]. ALS Scandinavia : 2014. Дата обращения: 22.03.2022. Доступ по ссылке: https://www.alsglobal.se/media-se/pdf/reference_data_biomonitoring.pdf
  14. Егоров А.И., Ильченко И.Н., Ляпунов С.М., и др. Применение стандартизированной методологии биомониторинга человека для оценки пренатальной экспозиции к ртути // Гигиена и санитария. 2014. Т. 93, № 5. С. 10–18.
  15. Серегина И.Ф., Осипов К., Большов М.А., Филатова Д.Г., Ланская С.Ю. Матричные помехи при определении элементов в биологических образцах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и пути их устранения // Журнал аналитической химии. 2019. Т. 74, № 2. С. 136–146. doi: 10.1134/S0044450219020117
  16. Иваненко Н.Б., Ганеев А.А., Соловьев Н.Д., Москвин Л.Н. Определение микроэлементов в биологических жидкостях // Журнал аналитической химии. 2011. Т. 66, № 9. С. 900–915.
  17. Патент РФ на изобретение № 2585369C1. Зайцева Н.В., Уланова Т.С., Вейхман Г.А., Стенно Е.В., Гилева О.В., Недошитова А.В. Способ определения содержания кадмия, свинца, мышьяка, хрома, никеля, меди, цинка, марганца, ванадия, стронция, селена, таллия в крови методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Режим доступа: https://patentimages.storage.googleapis.com/30/20/95/531c5544c0168f/RU2585369C1.pdf
  18. Уланова Т.С., Гилева О.В., Стенно Е.В., Вейхман Г.А, Недошитова А.В. Особенности определения стронция в цельной крови и моче методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Биомедицинская химия. 2015. Т. 61, № 5. С. 613–616. doi: 10.18097/PBMC20156105613
  19. Гилева О.В., Уланова Т.С., Вейхман Г.А., Недошитова А.В., Стенно Е.В. Методическое обеспечение определения токсичных и эссенциальных элементов в биологических средах человека для задач социально-гигиенического мониторинга и биомедицинских исследований // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95, № 1. С. 116–121. doi: 10.18821/00169900-2016-95-1-116-121
  20. Уланова Т.С., Стенно Е.В., Вейхман Г.А., Недошитова А.В. Методические и практические аспекты определения общей ртути в образцах цельной крови, мочи и волос методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Анализ риска здоровью. 2018. № 2. С. 119–128. doi: 10.21668/health.risk/2018.2.14
  21. Уланова Т.С., Вейхман Г.А., Недошитова А.В. Методические особенности и практическое использование определения алюминия в крови и моче методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Анализ риска здоровью. 2019. № 4. С. 165–174. doi: 10.21668/health.risk/2019.4.18
  22. Зайцева Н.В., Уланова Т.С., Вейхман Г.А., Стенно Е.В., Недошитова А.В. Особенности элементного состава цельной крови неэкспонированного детского населения Западного Урала // Гигиена и санитария. 2019. Т. 98, № 12. С. 1408–1413. doi: 10.47470/0016-9900-2019-98-12-1408-1413
  23. Second report on human biomonitoring of environmental chemicals in Canada. Results of the Canadian health measures survey cycle 2 (2009–2011). Health Canada Ottawa, 2013. Дата обращения: 22.03.2022. Доступ по ссылке: https://www.canada.ca/content/dam/hc-sc/migration/hc-sc/ewh-semt/alt_formats/pdf/pubs/contaminants/chms-ecms-cycle2/chms-ecms-cycle2-eng.pdf
  24. Goulle J.-P., Mahieu L., Castermant J., et al. Metal and metalloid multi-elementary ICP-MS validation in whole blood, plasma, urine and hair. Reference values // Forensic Sci Int. 2005. Vol. 153, N 1. P. 39–44. doi: 10.1016/j.forsciint.2005.04.020
  25. Alimonti A., Bocca B., Mannella E., at al. Assesment of reference values for selected elements in a healthy urban population // Ann Ist Super Sanita. 2005. Vol. 41, N 2. P. 181–187.
  26. Heitland P., Köster H.D. Biomonitoring of 37 trace elements in blood samples from inhabitants of northern Germany by ICP-MS // J Trace Elem Med Biol. 2006. Vol. 20, N 4. P. 253–262. doi: 10.1016/j.jtemb.2006.08.001
  27. SIVR circuit laboratory or literature valuation: 5–95th of reference values in blood of Italian population. 2005.
  28. Sanders T., Liu Y., Buchner V., Tchounwou PB. Neurotoxic effects and biomarkers of lead exposure: a rewiew // Rev on Environ Health. 2009. Vol. 24, N 1. P. 15–45. doi: 10.1515/REVEH.2009.24.1.15
  29. Куценко С.А. Основы токсикологии. Санкт-Петербург : Фолиант (мед.), 2004. 720 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Содержание мышьяка (Р95) в крови взрослого населения, мкг/л.

Скачать (44KB)
3. Рис. 2. Содержание марганца (Р95) в крови взрослого населения, мкг/л.

Скачать (55KB)
4. Рис. 3. Содержание никеля (Р95) в крови взрослого населения, мкг/л.

Скачать (53KB)
5. Рис. 4. Содержание хрома (Р95) в крови взрослого населения, мкг/л.

Скачать (40KB)

© Зайцева Н.В., Уланова Т.С., Недошитова А.В., Вейхман Г.А., Волкова М.В., Стенно Е.В., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».