Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Методы и практика контроля анализа содержания тяжелых металлов в биологических средах

В статье приведен обзор научной литературы, анализирующей новые методы обнаружения тяжелых металлов в биологических жидкостях. Исследователи столкнулись с задачами необходимости разви­тия простых, дешевых, эффективных методов анализа биологических материалов. Для оценки уровня содержания и неблагоприятного воздействия тяжелых металлов на организм нужны точные количест­венные показатели фонового содержания элементов в биосредах, учитывающие также особенности микроэлементного состава окружающей среды обитания для исследуемого региона. Сделан вывод о том, что необходимо разработать методические подходы и установить фоновые региональные уровни содержания металлов в биологических средах. 

При решении вопроса разработки контроля содержания тяжелых металлов в биологических сре­дах, для предупреждения отрицательного влияния факторов среды обитания, связанных с загрязнени­ем окружающей среды, приходится рассматривать большое число разнообразных проблем. Одна из основных — объективная оценка реального загрязнения объектов окружающей среды, тесным обра­зом связанная со здоровьем населения, проживающего на территории крупных промышленных ком­плексов [1, 2]. Анализ эко-гигиенических исследований, затрагивающий вопросы комплексной оцен­ки состояния среды обитания, показал, что в работах, посвященных данной проблеме, недостаточно освещены вопросы взаимодействия человека со средой обитания в экосистеме «человек-доза», где на человека действует комплекс антропогенных факторов [1-4].

Многочисленные промышленные выбросы крупных производственных предприятий, выхлопы автомобильного транспорта создали весьма сложную экологическую обстановку в регионах, где они расположены. Химические соединения, поступающие ежедневно в среду обитания, перераспределя­ются и мигрируют в результате ветрового переноса, а также переноса поверхностными и подземными водами на довольно большие расстояния [5]. Перераспределение «техногенной нагрузки» происходит повседневно и по сей день [6]. Таким образом, создана необходимость уделить трансформации хими­ческих элементов в объектах окружающей среды референтных пределов содержания химических элементов в организме человека, проживающего в промышленном регионе, где особенно часто воз­никают проблемные ситуации экологического характера.

Для расчета экологической оценки безопасности необходимо учитывать не только значительный вклад тяжелых металлов в техногенную нагрузку на окружающую среду, но и состояние здоровья населения, проживающего в исследуемой местности [2, 4, 7, 8]. Так, например, соотношение содер­жания тяжелых металлов в волосах было положено в основу нового способа прогнозирования влия­ния атмосферных загрязнений на состояние здоровья [9].

В этом плане главной задачей является совершенствование методического обеспечения диагно­стики при наличии токсического воздействия экологических факторов малой интенсивности, так как, попадая через органы пищеварения и дыхания в организм человека, тяжелые металлы аккумулиру­ются в различных тканях с последующим токсическим воздействием на организм. Они оказывают неспецифическое воздействие, которое осуществляется через бессимптомное накопление в тканях и органах, далее проявляется учащением и осложнением соматической патологии. Клинически иден­тифицировать такое воздействие сложно и не всегда представляется возможным [2, 8, 10-12]. Ин­формативным диагностическим показателем при этом является исследование содержания химиче­ских элементов в биологических средах [1, 3, 9, 11, 13-15].

На современном этапе в данном направлении работает ряд ученых, которые используют различ­ные химико-аналитические методы [1, 3, 12, 13, 15].

Так, в практике при исследовании биологических объектов находят применение современные методы спектрографии, отличающиеся, наряду с высокой избирательностью и достаточной чувстви­тельностью, возможностью одновременного определения в одной пробе ряда элементов [16]. Однако количественный спектрографический анализ материалов биологического происхождения затруднен, с одной стороны, малым содержанием элементов, с другой — неоднородностью структурного и эле­ментарного состава. Точность таких результатов анализа определяется в основном качеством приме­няемых эталонов и их соответствием анализируемых пробам. Одно из основных требований, предъ­являемых к эталонам, — соответствие матричных основ эталонов и анализируемых проб. Несоблю­дение этого требования может привести к искажению результатов анализа в 2-3 раза. В спектрогра­фии биологических материалов применяют два способа приготовления эталонов — на искусственной и естественной основах. Эталоны на искусственной основе не достигают полного соответствия мат­ричных основ проб и эталонов и требуют использования реагентов особой чистоты и сложной техно­логии приготовления, влияние же матричных эффектов позволяет применение метода добавок, но ограниченность массы исследуемых органов лабораторных животных не позволяет использовать этот метод [16].

За последние 10 лет зарубежными авторами выполнен ряд работ по газовой хроматографии ме­таллов. Так, Ross и Sivers разработали быстрый способ определения следов хрома, алюминия и бе­риллия в виде трифторацетилацетонатов, а Maer анализировал смесь трифторацетилацетонатов бе­риллия, меди, хрома с использованием масс-спектрометра для их идентификации [17]. Российские работы, посвященные газохроматографическому определению микроколичеств металлов, публику­ются с 1970 г. В то время алюминий, хром, железо определяли газоадсорбционной хроматографией, где в качестве сигнализирующего устройства был использован детектор захвата электронов. Это был более доступный и быстрый способ определения микроколичеств металла [18-20]. В литературе [21] описаны методы определения кремния в крови, основанные на минерализации пробы и последующем выявлении с молибдатами по окраске гетерополикислот. Описанные условия анализа, способы уст­ранения «мешающих» веществ (в первую очередь фосфатов и пигментов), рекомендации по конеч­ному определению весьма разноречивы, а в некоторых случаях и противоречивы [22]. О.М.Гули-на [23] рекомендовала визуально определять кремний дотитровыванием холостой пробы раствором хромата калия до окраски пробы. Ранее В. И.Иванов ввел фотометрическое определение кремния в водной пробе [24]. Это позволило определить фоновое содержание кремния в крови и отдифферен­цировать роль «водного» кремния.

Существуют методические разработки определения металлов в биологических средах методом атомно-абсорбционной спектрометрии, являющимся достаточно экспрессным, чувствительным и се­лективным в современной аналитической практике [16, 18, 20, 25]. Так, в работах М.М.Чубирко уста­новлены оптимальные параметры анализа исследуемых элементов с атомизацией в пламени (ток лампы, соотношение горючее/окислитель, область фотометрирования пламени, скорость подачи про­бы), позволяющие обосновать оптимальную величину характеристической концентрации для иссле­дуемых металлов на уровне 10-1 - 10-3 мкг/мл-1, с максимальной погрешностью анализа 17,9 % [26]. Для определения содержания марганца, свинца, меди, хрома, железа, никеля в биологических объек­тах (волосах, плаценте, крови) разработан способ перевода биопроб без термического разложения и кислотной минерализации, что снизило потерю элементов, неизбежную как при сухом озолении, так и при кислотной минерализации биопроб, и одновременно расширить спектр определяемых ингреди­ентов. Такой подход позволил определять тяжелые металлы в биологических средах на уровне 10-1 - 10-3 мкг/мл-1 с погрешностью определения до 20 % [26].

Известно, что металлы являются обязательными структурными компонентами биологических макромолекул, обеспечивая их нормальное функционирование [27]. Вместе с тем такие металлы, как молибден, никель, медь, хром, кобальт, марганец и цинк, воздействуя на живые организмы, обнару­живают мутагенную и канцерогенную активность [28]. Для выявления механизмов такого неблаго­приятного действия металлов были проведены многочисленные исследования действия металлов на свойства нуклеиновых кислот. Так, спектроскопическим методом было изучено взаимодействие ди-зорибонуклеиновых кислот с соединениями хрома и калия. Получены инфракрасные спектры пленок дизорибонуклеиновых кислот, содержащих сульфат хрома, хлорид хрома и бихромат калия [29].

В экспериментальных исследованиях, при использовании метода инверсионной вольтамперо-метрии, в качестве альтернативного существующему способу кислотной минерализации проб был предложен метод твердофазной экстракции, включающий очистку и концентрирование определяе­мых компонентов при малых затратах времени и реактивов. Применялись серийно выпускаемые фто­ропластовые патрончики, внутри которых находился комплексообразующий сорбент. При этом про­цесс пробоподготовки сводился к разбавлению раствором КС1 1-2 мл биосубстрата, затем его про­пускали через концентрирующий патрон. Тогда каждый металл количественно сорбируется на ком-плексообразователе [30].

Для различных типов биологических субстратов в аналитическом плане найдено конкретное ре­шение [8-12, 16, 18, 22, 25, 30]. Так, для цельной крови это применение модификации матрицы путем давления малых количеств аскорбиновой кислоты до пробы, что дало возможность в условиях мик­роанализа при исследовании 0,1-0,2 мл капиллярной крови получить точные количественные харак­теристики широкого спектра элементов — Pb, Fe, Zn, Co, Ni, Cu, Cd на уровне фоновых их концен­траций, а также повысить чувствительность элементометрии в 1,4 раза. Для химического разложения образцов волос разработан способ гомогенизации материала в органическом растворителе — эмуль­гирование с гидроксидом тетраметиламмония, что снижает вероятность потерь определяемых эле­ментов. По сравнению с методами озоления проб он является более экономичным и безопасным по сравнению с автоклавным кислотным разложением. Возможные потери определяемых компонентов в случае образования осадка исключаются путем дополнительного кислотного его растворения и по­следующего анализа. Данный прием пробоподготовки позволил повысить точность элементометрии в волосах на 10-50 % [31].

Для оценки уровня содержания и неблагоприятного воздействия тяжелых металлов на организм необходимы точные количественные показатели фонового содержания элементов в биосредах, учи­тывающие также особенности микроэлементного состава окружающей среды обитания для иссле­дуемого региона. Необходимо разработать методические подходы и установить фоновые региональ­ные уровни содержания металлов в биологических средах.

Для мочи, в которой элементы находятся в связанном состоянии и представляет собой сложную смесь химических компонентов, устранение мешающего влияния органической матрицы и перевода определяемых элементов в электрохимически активную форму применяют различные варианты про-боподготовки, такие как кислотное разложение, щелочное плавление или ультрафиолетовое облуче­ние растворов [32].

В результате анализа доступной нам литературы мы представили картину новых способов ана­лиза содержания тяжелых металлов в биосредах, включающую доступность, высокую чувствитель­ность, точность определения, однако считаем необходимым повториться, что невозможно оценить эффективность профилактических мер без постоянного контроля за поступлением, усвоением и вы­ведением из организма человека этих (а также токсичных) элементов. Поэтому перед химиками-аналитиками встают задачи разработки простых, дешевых, эффективных методик анализа биологиче­ских материалов.

Продолжается непрерывная работа над разработками и аттестацией методик выполнения изме­рений массовых концентраций ряда элементов в биологических пробах вольтамперометрическим ме­тодом. Метод вольтамперометрии, в частности инверсионной вольтамперометрии, отличается высо­кой чувствительностью и в то же время простотой, дешевизной оборудования, находит применение в анализе пищевых продуктов, фармпрепаратов и лекарственного сырья, биологических объектов[33-35].

 

 

Список литературы

  1. Агбалян Е.В. Содержание тяжелых металлов и риск для здоровья населения на Ямальском Севере // Гигиена и сани­тария. — 2012. — № 1.— С. 14-16.
  2. Мамырбаев А.А., Сакебаева Л.Д., Сатыбалдиева У.А., Куянбаева Г.Е. Роль антропотехногенной нагрузки в форми­ровании аллергической заболеваемости // Гигиена и санитария. — 2012. — № 3. — С. 25-29.
  3. Еремейшвили А.В., Фираго А.Л., Бакаева Е.А. Особенности содержания микроэлементов в биосубстратах детей в возрасте 1-3 лет в условиях антропогенной нагрузки // Гигиена и санитария. — 2012. — № 2. — С. 20-23.
  4. Засорин Б.В., Ермуханова Л.С. Влияние факторов окружающей среды на иммунологическую резистентность орга­низма // Гигиена и санитария. — 2012. — № 3. — С. 8-9.
  5. Панин М.С. Химическая экология. — Семипалатинск, 2004. — 852 с.
  6. Панин М.С. Экология Казахстана. — Алматы, 2002. — 500 с.
  7. Карпова Е.Г., Архиреева В.А. Здоровье детей дошкольного возраста в городах с разным уровнем загрязнения окру­жающей среды // Гигиена и санитария. — 1998. — № 6. — С. 35-37.
  8. Михайлова И.В., Смолягин А.И., Боев В.М. Влияние бензола и хрома на микроэлементный состав биосубстратов крыс «Вистар» // Гигиена и санитария. — 2012. — № — С. 63-65.
  9. Чеснокова Л.А., Михайлова И.В., Красиков С.И., Боев В.М., Смолягин А.И. Влияние хрома на микроэлементный го-меостаз биосубстратов лабораторных животных // Гигиена и санитария. — 2012. — № — С. 65-69.
  10. Ларионова Т.К. Биосубстраты человека в эколого-аналитическом мониторинге тяжелых металлов // Медицина труда и пром. экология. — 2000. — № 4. — С. 30-33.
  11. Текуцкая Е.Е., Софьина Л.И., Бендер Л.В., Онищенко Н.П. Методы и практика контроля содержания тяжелых метал­лов в биосредах // Гигиена и санитария. — 1999. — № 3. — С. 72-74.
  12. Бакулина Л.А., Шустов Д.А. Определение микроколичеств ртути в биоматериале со сложным элементарным соста­вом (нейтронно-активационный анализ) // Гигиена и санитария. — 1990. — № 3. — С. 49-52.
  13. Слепченко Г.Б., Пикула Н.П., Захарова Э.А. и др. Вольтамперометрическое определение химических элементов в пробах мочи // Гигиена и санитария. — 2005. — № 3. — С. 64-66.
  14. Гильденскиольд Р.С. Тяжелые металлы в окружающей среде и их влияние на организм (обзор) // Гигиена и санита­рия. — 1992. — № 5-6. — С. 34-37.
  15. Засорин Б.В., Курмангалиев О.М., Ермуханова Л.С. Особенности иммунного статуса у населения урбанизированных территорий с повышенным содержанием тяжелых металлов // Гигиена и санитария. — 2 — № 3. — С. 17-19.
  16. Кустанович И.М. Спектральный анализ. — М.: Высш. шк., 1972. — 352 с.
  17. Бингам Ф.Т., Коста М., Эйхенбергер Э. и др. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. Пер. с англ. / Под ред. Х.Зигеля, А.Зигель. — М.: Мир, 1993. — 368 с.
  18. ЛьвовБ.В. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. — М.: Наука, 1966. — 392 с.
  19. Гадаскина И.Д., Гадаскина Н.Д., Филов В.А. Определение промышленных неорганических ядов в организме. — Л., 1975. — С. 100-110.
  20. Ковальский В.В., Гололобов А.Д. Методы определения микроэлементов в органах и тканях животных, растениях и почвах. — М., 1969. — С. 82—91.
  21. Ласточкина К.О., Плитман С.И., Метельская Г.Н. К вопросу определения кремния в сыворотке крови // Гигиена и санитария. — 1986. — № 11. — С. 45.
  22. Бок Р. Методы разложения в аналитической химии. — М., 1984.
  23. Гулина О.М. Материалы по вопросам промышленной токсикологии и клиники профессиональных болезней. — Горький, 1957. — Сб. 8. — С. 109-123.
  24. Иванов В.И., Розенберг П.А. Новое в области санитарно-химического анализа. — М., 1962. — С. 35.
  25. Макаренко Н.П., Ганебных Е.В. Пробоподготовка биологического материала для атомно-абсорбционного анализа // Гигиена и санитария. — 2007. — № 3. — С. 71, 72.
  26. Чубирко М.И., Басова Г.М., Степанова Н.Н. и др. Биомониторинг тяжелых металлов в слюне // Гигиена и санитария. — 2005. — № 2. — С. 66-67.
  27. Мамырбаев А.А., Бекмухамбетов Е.Ж., Засорин Б.В. Содержание металлов в волосах и крови детского населения го­родов Актюбинской области // Гигиена и санитария. — 2012. — № 3. — С. 61-63.
  28. Зайцева Н.В., Уланова Т.С.Плахова Л.В., Суетина Г.Н. Влияние полиметаллических загрязнений объектов окру­жающей среды на изменение микроэлементного состава биосред у детей // Гигиена и санитария. — № 4. — С. 11-15.
  29. Боев В.М., Куксанов В. Ф., Быстрых В.В. Химические канцерогены среды обитания и злокачественные новообразо­вания. — М.: Медицина, 2002. — 343 с.
  30. Больбух Т.В. Гидратация нуклеиновых кислот в пленках по данным инфракрасной спектроскопии и пьезогравимет-рии: Автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. — Харьков, 1998. — 32 с.
  31. Монтрель М.М., Шабарчина Л.И., Плетнева Т.В., Ершов Ю.А. ИК-спектроскопическое изучение взаимодействия со­лей хрома с природной ДНК // Биофизика. — 1993. — Т. 38, Вып. 4. — С. 636-642.
  32. Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Егоров М.В. и др. Оптимизация системы лабораторного контроля, гигиенического био­мониторинга и ранней неинвазивной диагностики // Гигиена и санитария. — 1997. — № 6. — С. 45-48.
  33. Вредные химические вещества. Неорганические соединения 5-8 групп / Под. ред. В.Л.Филова. — 1989. — С. 257—284.
  34. ГОСТ Р 51301-99. Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрические методы определения содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, меди и цинка). — М., 1999.
  35. ГОСТ Р 51962-2002. Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрические методы определения содержания мышьяка. — М., 2002.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.