Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ МЕДНО-ЦИНКОВОЙ КОЛЧЕДАННОЙ РУДОЙ'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ МЕДНО-ЦИНКОВОЙ КОЛЧЕДАННОЙ РУДОЙ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
235
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АТОМНО-АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ / ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / ПЛАЗМА КРОВИ / ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY / HEAVY METALS / BLOOD PLASMA

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Ильясова Р.Р., Саптаров Ю.Н., Князева О.А., Саптарова Л.М., Когина Э.Н.

Известно, что соединения тяжелых металлов являются одними из наиболее опасных для биосферы Земли ксенобиотиков. Особую опасность представляют соединения тяжелых металлов для работников предприятий по добыче и переработке руд, содержащих тяжелые металлы. В связи с данным фактом актуальным вопросом является исследование изменения концентрации ионов тяжелых металлов в биосредах: крови, моче и др. в динамике с целью изучить степень возможной интоксикации для принятия соответствующих мер по предотвращению возможных отравлений. Авторами исследовано содержание ионов тяжелых металлов в динамике в крови белых беспородных крыс в результате интоксикации медно - цинковой колчеданной рудой, добыча и переработка которой осуществляется на ряде предприятий Республики Башкортостан. Количественный анализ ионов тяжелых металлов: Cu(II), Fe(II), Co(II), Cd (II) и Pb (II) осуществлен методом атомно-абсорбционной спектрометрии по стандартизированным методикам. Оптимизирована методика подготовки образцов плазмы крови к атомно - абсорбционному анализу. Установлено, что концентрации ионов тяжелых металлов постепенно увеличиваются в крови белых крыс, при этом в период ремиссии наблюдается повышенное содержание ионов тяжелых металлов в крови изученных животных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Ильясова Р.Р., Саптаров Ю.Н., Князева О.А., Саптарова Л.М., Когина Э.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IDENTIFICATION OF HEAVY METAL IONS IN BLOOD PLASMA INTOXICATED BY COPPER-ZINC ORE, USING THE METHOD OF ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY

Nowadays, the actual problem is the pollution of the environment with heavy metal compounds. Having high toxicity, cumulative, carcinogenic, and mutagenic effects on humans and animals, they can lead to emergence of various pathologies. Heavy metals and their compounds can pollute the environment through wastewater or gaseous wastes of industrial enterprises that mine and process mineral raw materials. In particular, intensive development of mineral deposits leads to removal of a large number of heavy metal compounds from natural sites and their further redistribution in the environment. From biological point of view, copper (II), zinc (II), iron (II), magnesium (II), cobalt (II) ions are called biogenic elements necessary for human, animal, and plant life. They participate in redox processes, respiration, oxygen transfer, etc. At the same time, even in small concentrations, compounds of heavy metals become toxic for all living beings. The toxic effect of these ions is associated with the active process of free radical oxidation of organic molecules in cells and on cell membranes. As a result, it damages structure of cell membranes, functioning of electron-transport respiration chains, as well as the structure of enzymes participating in carbohydrate metabolism and protein synthesis. Therefore, contaminated water and air are dangerous for humans. In this regard, it is necessary to provide strict control over the content of metal compounds in the environment. Recently developed methods of spectroscopy, voltammetry, enzymatic methods, etc. are used for quantitative analysis of metal compounds. The method of atomic absorption spectrometry can be effectively used in the analysis of complex bio-samples. The advantages of the method are versatility and expressiveness, which is important in the analysis of a large number of samples. The authors studied the atomic absorption method of identifying heavy metals using blood of rats. It is proved, that heavy metals accumulate in their blood for three months and concentrations of the metals remain high in the remission period.

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ МЕДНО-ЦИНКОВОЙ КОЛЧЕДАННОЙ РУДОЙ»

УДК 543.054, 543.061, 543.062, 612, 619

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ МЕДНО-ЦИНКОВОЙ КОЛЧЕДАННОЙ РУДОЙ

© Р. Р. Ильясова1*, Ю. Н. Саптаров2, О. А. Князева2, Л. М. Саптарова2, Э. Н. Когина2

1Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

2Башкирский государственный медицинский университет Россия, Республика Башкортостан, 450054 г. Уфа, ул. Пушкина, 96/98.

Тел.: +7 (927) 315 55 71.

*Email: Ilyasova_R@mail.ru

Известно, что соединения тяжелых металлов являются одними из наиболее опасных для биосферы Земли ксенобиотиков. Особую опасность представляют соединения тяжелых металлов для работников предприятий по добыче и переработке руд, содержащих тяжелые металлы. В связи с данным фактом актуальным вопросом является исследование изменения концентрации ионов тяжелых металлов в биосредах: крови, моче и др. в динамике с целью изучить степень возможной интоксикации для принятия соответствующих мер по предотвращению возможных отравлений. Авторами исследовано содержание ионов тяжелых металлов в динамике в крови белых беспородных крыс в результате интоксикации медно - цинковой колчеданной рудой, добыча и переработка которой осуществляется на ряде предприятий Республики Башкортостан. Количественный анализ ионов тяжелых металлов: Си(11), Fe(II), Со(11), Cd (II) и РЬ (II) осуществлен методом атомно-абсорбционной спектрометрии по стандартизированным методикам. Оптимизирована методика подготовки образцов плазмы крови к атомно - абсорбционному анализу. Установлено, что концентрации ионов тяжелых металлов постепенно увеличиваются в крови белых крыс, при этом в период ремиссии наблюдается повышенное содержание ионов тяжелых металлов в крови изученных животных.

Ключевые слова: атомно-абсорбционная спектрометрия, тяжелые металлы, плазма крови.

Введение

В настоящее времени актуальной проблемой является загрязнение окружающей среды соединениями тяжелых металлов. Обладая высокой токсичностью, кумулятивным, канцерогенным и мутагенным действиями, соединения тяжелых металлов могут привести к возникновению различных патологий у человека и животных.

Тяжелые металлы и их соединения могут попасть в окружающую среду со сточными водами, газообразными отходами промышленных предприятий по добыче и переработке минерального сырья. В частности, интенсивная разработка месторождений полезных ископаемых приводит к выносу из мест естественного залегания и дальнейшему перераспределению в окружающей среде огромного количества соединений тяжелых металлов [1-2].

По данным ученых Башкирского государственного университета приоритетными загрязнителями в Уральском регионе являются, в частности, соединения меди, цинка, кадмия, свинца и др. ксенобиотиков в результате активной добычи и переработки медно - колчеданных руд горно-обрабатывающими комплексами (ГОК) [3-4]. Медно-колчеданные месторождения широко распространены на Южном Урале. Особенно выделяется Уральский медно-колчеданный пояс - это Красно-

уральское, Дегтярское, Учалинское, Гайское, Си-байское и другие месторождения.

С биологической точки зрения ионы ^ (II), Zn (II), Fe (II), Mn (II), ^ (II) известны как биогенные элементы, необходимые для жизнедеятельности человека, животных и растений. Известно их активное участие в процессах дыхания, процессах окисления-восстановления, транспорта кислорода и др. [5].

В то же время, при даже небольших концентрациях, соединения тяжелых металлов становятся токсичными для всего живого. Токсическое воздействие указанных ионов связано с активизацией процессов свободно-радикального окисления органических молекул в клетке и на мембране клетки, вследствие чего нарушаются структура клеточных мембран, функционирование электрон-транспортных цепей дыхания, а также структура ферментов, участвующих в метаболизме углеводов и синтезе белков.

Известно, что значения предельно допустимых норм в воздухе рабочей зоны в мг/м3 соединений ядовитого оксида цинка до 0.005 мг/л; меди (II) до 0.5; кадмия (II) и кобальта (II) от 001 до 005; железа (II) от 2 до 6. Предельно допустимые нормы в питьевой воде ионов железа (II) до 0.3 мг/л; кадмия (II) до 0.001 мг/л; кобальта (II) 0,1 мг/л; меди (II) до 1 мг/л, цинка (II) до 5 мг/л [6-7].

Загрязненные вода и воздух представляют опасность для человека. В частности, при воздействии медно-цинковой пыли (вдыхание воздуха, по-

падание в пищу, воду) рабочие добывающих и перерабатывающих минералы предприятий жалуются на раздражительность, бессонницу, снижение памяти, ухудшение слуха, желудочно-кишечное расстройство; расстройство работы почек, хронический кашель после 2-3 лет работы. В частности, среди шахтеров, добывающих медные и цинковые руды рабочих наблюдается повышенная смертность от рака легких [8].

В связи с этим необходим строгий контроль за содержанием соединений металлов в окружающей среде и в составе биологических объектов с целью определить степень воздействия вышеуказанных ксенобиотиков и своевременно предпринять необходимые меры для ликвидации последствий хронической интоксикации.

В настоящее время для количественного анализа соединений металлов используются методы спектроскопии, вольтамперометрии, ферментативные методы и др. При анализе сложных по составу биообразцов достаточно эффективно можно использовать метод атомно - абсорбционной спектрометрии ААС. Достоинствами ААС являются универсальность и экспрессность, что важно при анализе большого количества образцов [1-2].

Целью настоящей работы явилось решение вопросов, связанных с изучением условий и оптимизации методики предварительной подготовки к количественному анализу и последующий анализ образцов крови методом атомно-абсорбционной спектрометрии ряда ионов тяжелых металлов с учетом специфики биомедицинских образцов; а также применение оптимизированной методики пробоподготовки и количественного анализа методом ААС для медико-биологических исследований - исследование в динамике содержания ионов тяжелых металлов в крови белых крыс под влиянием интоксикации медно - колчеданной рудой.

Экспериментальная часть

Для количественного анализа периферической крови белых крыс при интоксикации медно - цинковой колчеданной рудой методом ААС и последующих медико-биологических исследований использованы водные растворы ряда соединений тяжелых металлов, таких как, Си (II), гп (II), Бе (II), Со (II), Са (II), РЬ (II).

При проведении аналитических исследований использован атомно-абсорбционный спектрометр ААС-7000 фирмы «Шимадзу» (Япония).

Атомно-абсорбционное определение ионов кадмия, свинца, меди, цинка, кобальта, железа проведено при электротермическом способе атомизации пробы, условия определения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Условия проведения анализа на содержание ионов тяжелых металлов при электротермическом способе атомизации

Элемент | Длина волны, нм

Са (II) 228.8

Со (II) 240.7

Си (II) 324.8

РЬ (II) 283.3

Бе (II) 248.3

гп (II) 213.9

Стандартные растворы вышеуказанных соединений тяжелых металлов готовили разбавлением государственных стандартных образцов с концентрацией 100 мкг/мл деионизированной водой. Для приготовления водных растворов использовали: ГСО

10495-2011 ионов кадмия (II); ГСО 10278-2011 ионов свинца (II); ГСО 9947-2011 ионов железа (II); ГСО

10496-2011 ионов меди (II), ГСО 10497-2011 ионов цинка; ГСО 8089-94/8091-94 ионов кобальта (II).

Результаты измерения концентраций металлов регистрировали по показаниям прибора, откалиб-рованного согласно концентрациям рабочих стандартных растворов определяемого металла.

Расчет концентрации С содержания металла в крови проводили по следующему выражению:

С = а*У/

где а - концентрация по калибровочному графику, мкг/мл, V - общий объем анализируемого образца, мл, VI - объем минерализованного образца, мл.

Распределение частиц по размерам медно-колчеданной руды было определено с помощью лазерного анализатора SALD 7071 фирмы «Шимад-зу» (Япония), позволяющего проводить измерения в режиме реального времени.

Всего изучено 45 животных массой 250-300 г, которые были разделены на 3 группы по 15 особей. Первую группу составили контрольные животные. Вторую и третью группы - животные, которым ежедневно с помощью специального зонда внутри-желудочно вводилась взвесь порошка медно - цинковой колчеданной руды (Учалинское месторождение, Республика Башкортостан) в 2% водном растворе крахмала из расчета 60 мг на 100 г массы животного в течение трех месяцев [5].

Подготовка плазмы крови образцов животных осуществлялась по известной методике [9]. При этом сульфат аммония был заменен на нитрат аммония.

Результаты и их обсуждение

Измерение размеров частиц порошка медно-цинковой колчеданной руды, введенной в рацион белых крыс, показало, что размер частиц порошка находится в интервале от 4 мкм до 50 мкм (рис. 1), при этом 50% частиц имеет размер около 10 мкм.

12

и

Ь

10

10

20

30

40

50

60

Размер частиц, нм

Рис. 1. Распределение частиц медно-

Согласно литературным данным, соединения тяжелых металлов, попадающие в организм, связываются с биологическими структурами и для их определения требуется предварительная обработка (минерализация). Цель минерализации - ликвидировать органическую матрицу, не потеряв при этом определяемые элементы [9].

Существует два способа минерализации [9]:

1. Сухой способ минерализации - прокаливание в муфельных печах (нагревание возможно до температуры 1150 °С). Образец помещают в платиновый или керамический тигель и после озоления растворяют в кислоте, например, в соляной кислоте НС1. При сухом озолении происходит потеря некоторых летучих элементов: As, (иногда Мп и Сг, РЬ в присутствии С1).

2. Мокрое озоление - наиболее распространенный способ минерализации. Заключается в обработке образца крови концентрированными кислотами-окислителями, например азотной, серной, иногда хлорной. При проведении мокрой минерализации потери микроэлементов снижаются. Кислоту, например, НШ3 добавляют непосредственно к свежему или высушенному образцу ткани, который затем нагревают либо используют микроволновое излучение.

Для подготовки образцов крови белых крыс использована известная методика (Г. Г. Онищенко, Н. В. Зайцева, Т. С. Уланова. Контроль содержания химических.) В ходе подготовки образца крови к анализу сульфат аммония заменен на нитрат аммония. Замена сульфата аммония на нитрат аммония способствовала увеличению воспроизводимости полученных результатов анализа.

Подготовленные образцы плазмы крови были использованы для определения ионов тяжелых металлов в периферической крови белых крыс.

В процессе атомно-абсорбционного определения ионов металлов в подготовленную для анализа смесь добавляли модификатор - хлорид палладия с исходной концентрацией палладия 0.5 мг/л. Роль модификаторов матрицы (химических модификаторов) в атомно-абсорбционной спектрометрии

■колчеданной руды по размерам, мкм.

довольно разнообразна и в деталях до конца не установлена.

Основное предназначение модификатора: повышение максимально допустимых значений температуры озоления (предварительной термообработки пробы), которая позволяет к более полному устранению макрокомпонентов пробы плазмы крови и при этом не потерять определяемый элемент; снижение уровня неселективного поглощения (модификатор диссоциации газообразных хлоридов); улучшение воспроизводимости сигнала - сигнал становится менее зависимым от химического окружения аналита, что во многих случаях упрощает процесс градуировки.

Для подавления эффекта ионизации элементов в атомной абсорбции в данном случае в качестве спектроскопического буфера подходит именно раствор хлорида палладия, поскольку потенциал ионизации палладия (около 7.1 эВ) меньше потенциала ионизации определяемых элементов (от 7.5 до 19.9 эВ). Совместно присутствующий с определяемым элементом палладий с более низким значением потенциала ионизации будет являться донором электронов (вследствие собственной ионизации), что приводит к подавлению ионизации определяемого элемента и, как следствие, к увеличению его аналитического сигнала.

Эксперименты показали, что применение 2%-го хлорида палладия вызвало искривление калибровочных зависимостей исследуемых ионов металлов. Поэтому в качестве оптимальной выбран 1%-й раствор хлорида палладия, в присутствие которого происходит увеличение аналитического сигнала исследуемых ионов и происходит выравнивание градуировочной прямой. Применение ионизационного буфера (модификатора) позволило получить правильные и воспроизводимые результаты.

На рис. 2 в качестве примера приведены концентрационные зависимости ионов цинка и кадмия в условиях атомно-абсорбционного анализа с электротермической атомизацией. Во всех остальных случаях градиуировочные прямые аналогичны.

8

6

4

2

0

0

А, отн.ед.

1.2 1

0.8 0.6 0.4 0.2 0

Zn

Cd

0.5

1 1.5

С (металла), мкг/мл

Рис. 2. Градуировочные графики атомно-абсорбционного определения цинка и кадмия в присутствии модификатора - 1%-ного хлорида палладия..

Содержание тяжелых металлов в периферической крови крыс в динамике под влиянием интоксикации ионами тяжелых металлов в составе медно-колчеданной руды Учалинского месторождения Республики Башкортостан

Таблица 2.

Группа Содержание металла в крови, мкг/мл

животных Cu (II) Zn (II) Fe (II) Co (II) Cd (II) Pb (II)

Контроль-интактные 0.43 ±0.08 6.28± 1.04 670.48±71.81 0.020±0.001 0.0015±0.0002 0.44±0.02

1 месяц интоксикации 1.32±0.22 5.84 ±0.96 477.44±52.92 0.019±0.002 0.0019±0.0003 0.88±0.16

3 месяца интоксикации 0.98± 0.16 4.22±0.70 558.49±64.21 0.008±0.001 0.1889±0.0002 1.52±0.23

1 месяц ремиссии 0.54±0.09 6. 14± 1.01 602.05±55.93 0.057±0.004 0.019±0.0001 0.78±0.15

3-х месячная ремиссия 0.59±0.10 5.30±0.87 677.82±62.92 0.049±0.004 0.0019±0.0002 0.58±0.06

0

В табл. 2 приведены результаты количественного анализа плазмы крови белых крыс, полученных под влиянием интоксикации медно - колчеданной рудой с Учалинского месторождения РБ, содержащей ионы тяжелых металлов.

Как видно из приведенных результатов, при интоксикации животных раствором медно-цин-ковой колчеданной руды через 1-3 месяца затравки в крови постепенно увеличилась концентрация меди в 2-3 раза. При этом содержание цинка постепенно снижалось в течение трех месяцев на 8 и 32% по сравнению с контрольным опытом. Содержание железа в крови так же снизилось через 1 месяц затравки на 30%, через 3 месяца интоксикации наблюдалось снижение на 17%. По содержанию кобальта наблюдалось уменьшение концентрации после трехмесячной интоксикации 2.5 раза. Через 3 месяца интоксикации концентрация кадмия и свинца возросла почти в несколько раз.

После ремиссии концентрация меди осталась повышенной через 1 месяц на 25%, через 3 месяца на 37%; наблюдалось снижение содержания цинка через месяц на 2% и 3 месяца на 18%; железа -

снижение на 11% и через три месяца ремиссии повышение на 1%; кобальта-увеличение в 2.85 и 2.45 раз соответственно; кадмия - через месяц ремиссии увеличение 2 раза, через 3 месяца ремиссии - исходное значение.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Наблюдаемый эффект - уменьшение концентрации в крови ионов цинка, железа, кобальта и увеличение концентрации меди, кадмия и свинца можно объяснить тем, что изученные ионы являются антагонистами в биохимических реакциях, т.е. увеличение одного ряда катионов приводит к замещению других катионов в плазме крови [5; 10-12].

Выводы

Таким образом, методом атомно-абсорбцион-ной спектрометрии с электротермической атомиза-цией образцов и применением оптимизированных методик предварительной подготовки образцов плазмы крови можно с высокой точностью определить количественно содержание тяжелых металлов, являющихся компонентами биомедицинских объектов. Добавление модификатора является необходи-

мым условием анализа и способствует увеличению аналитического сигнала исследуемых катионов.

Изучение биомедицинских образцов на содержание ионов тяжелых металлов в процессе интоксикации в периферической крови белых крыс показало, что поступление в организм избытка соединений тяжелых металлов, содержащихся в мед-но - цинковой колчеданной руде, приводит к их постепенному накоплению в крови. Следует отметить, что уровень концентраций тяжелых металлов в крови крыс в процессе ремиссии в течение 3 месяцев не восстанавливается до прежнего уровня и остается достаточно высоким.

Согласно литературным данным, кумуляция ионов тяжелых металлов в биосредах приводит к уменьшению мембранной устойчивости и снижению плотности эритроцитов крови, развитию пере-кисных процессов в мембране клеток крови, что представляет онкогенную опасность [12-15].

ЛИТЕРАТУРА

1. Денисов, В. В. Экология города. М.: МарТ, 2008. 832 с.

2. Коробкин, В. И. Экология. Ростов н/Д: Феникс, 2009. 602 с.

3. Огородников П. И., Нестеренко Ю. М., Нестеренко М. Ю. Природопользование, экология и экономика Южного Урала // Вестник Тюменского гос. ун-та. 2011. №12. С. 138-143.

4. Мишурина О. А., Медяник Н. Л., Чупрова Л. В., Мулли-на Э. Р. Комплексная переработка сточных вод с высоким содержанием меди, марганца и железа // Молодой ученый. 2013. №8. С. 102-105.

5. Егоров В. В. Бионеорганическая химия. М.: Лань. 2017. 412 с.

6. Химические факторы производственной среды. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, Гигиенические нормативы, ГН 2.2.5.686-98, Минздрав России. М.: 1998. URL: http://www.gosthelp.ru/ text/html

7. Требования к качеству питьевой воды (СанПин 2.1.4.1074-01). URL: http://water2you.ru/n-docs/pdk_sanpin/

8. Теплая Г. А. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды // Астраханский вестник экологического образования. 2013. №1(23). С. 182-192.

9. Онищенко Г. Г., Зайцева Н. В, Уланова Т. С. Контроль содержания химических соединений и элементов в биологических средах. Пермь. Книжный формат. 2011. 520 с.

10. Добрынина Н. А. Бионеорганическая химия. М.: МГУ. 2007. 37 с.

11. Скопенко В. В., Цивадзе А. Ю., Савранский Л. И., Гарнов-ский А. Д. Координационная химия. М.: Академа. 2007. 487 с.

12. Вергейчик Т. Х. Токсикологическая химия. М.: Мед-пресс - информ. 2009. 400 с.

13. Куценко С. А. Основы токсикологии. М.: Академа. 2011. 410 с.

14. Чиркин А. А., Данченко Е. О. Биохимия. М.: Академа. 2010. 515 с.

15. Лелевич В. В. Биологическая химия. Гродно. ГрГМУ. 2009. 275 с.

16. ПНДФ 16.1:2:2.2:2.3.78-2013. Методика измерений массовой доли подвижных форм металлов: меди, цинка, свинца, кадмия, марганца, никеля, кобальта, хрома в пробах почв, грунтов, донных отложений, осадков, сточных вод методом атомно-абсорбционной спектрометрии.

17. Ермаченко Л. А. Атомно-абсорбционный анализ в санитарно-гигиенических исследованиях. М.: Химия, 2007. 274 с.

18. Майстренко В. Н., Ильясова Р. Р., Кудашева Ф. Х., Сад-ретдинов М. А., Майстренко Т. В. Количественный анализ а-аминокислот в моче нейрохирургических больных методом тонкослойной хроматографии на пластинках «Арм-сорб» // Вестник Башкирского университета. 2008. Т. 13. №2. С. 265-269.

19. Майстренко В. Н., Ильясова Р. Р., Кудашева Ф. Х., Сад-ретдинов М. А., Майстренко Т. В. Определение а - аминокислот в крови нейрохирургических больных методом тонкослойной хроматографии // Башкирский химический журнал. 2007. Т. 14. №5. С. 140-144.

20. Суюндуков Я. Т., Бактыбаева З. Б., Саптарова Л. М. Влияние воды реки таналык на содержание тяжелых металлов в почве и растениях // Аграрная наука. 2010. №9. С. 11-12.

Поступила в редакцию 12.02.2018 г.

ISSN 1998-4812

BeciHHK EamKHpcKoro yHHBepcHTeTa. 2018. T. 23. №2

321

IDENTIFICATION OF HEAVY METAL IONS IN BLOOD PLASMA INTOXICATED BY COPPER-ZINC ORE, USING THE METHOD OF ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY

© R. R. Ilyasova1*, Yu. N. Saptarov2, O. A. Knyazeva2, L. M. Saptarova2, E. N. Kogina2

1Bashkir State University 32 Zaki Validi Street, 450076 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

2Bashkir State Medical University 96/98 Pushkin Street, 450054 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

Phone: +7 (927) 315 55 71.

*Email: ilyasova_r@mail.ru

Nowadays, the actual problem is the pollution of the environment with heavy metal compounds. Having high toxicity, cumulative, carcinogenic, and mutagenic effects on humans and animals, they can lead to emergence of various pathologies. Heavy metals and their compounds can pollute the environment through wastewater or gaseous wastes of industrial enterprises that mine and process mineral raw materials. In particular, intensive development of mineral deposits leads to removal of a large number of heavy metal compounds from natural sites and their further redistribution in the environment. From biological point of view, copper (II), zinc (II), iron (II), magnesium (II), cobalt (II) ions are called biogenic elements necessary for human, animal, and plant life. They participate in redox processes, respiration, oxygen transfer, etc. At the same time, even in small concentrations, compounds of heavy metals become toxic for all living beings. The toxic effect of these ions is associated with the active process of free radical oxidation of organic molecules in cells and on cell membranes. As a result, it damages structure of cell membranes, functioning of electron-transport respiration chains, as well as the structure of enzymes participating in carbohydrate metabolism and protein synthesis. Therefore, contaminated water and air are dangerous for humans. In this regard, it is necessary to provide strict control over the content of metal compounds in the environment. Recently developed methods of spectroscopy, voltammetry, enzymatic methods, etc. are used for quantitative analysis of metal compounds. The method of atomic absorption spectrometry can be effectively used in the analysis of complex bio-samples. The advantages of the method are versatility and expressiveness, which is important in the analysis of a large number of samples. The authors studied the atomic absorption method of identifying heavy metals using blood of rats. It is proved, that heavy metals accumulate in their blood for three months and concentrations of the metals remain high in the remission period.

Keywords: atomic absorption spectrometry, heavy metals, blood plasma.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Denisov, V. V. Ekologiya goroda [Urban ecology]. Moscow: MarT, 2008.

2. Korobkin, V. I. Ekologiya [Ecology]. Rostov n/D: Feniks, 2009.

3. Ogorodnikov P. I., Nesterenko Yu. M., Nesterenko M. Yu. Vestnik Tyumenskogo gos. un-ta. 2011. No. 12. Pp. 138-143.

4. Mishurina O. A., Medyanik N. L., Chuprova L. V., Mullina E. R. Molodoi uchenyi. 2013. No. 8. Pp. 102-105.

5. Egorov V. V. Bioneorganicheskaya khimiya [Bioinorganic chemistry]. Moscow: Lan'. 2017.

6. Khimicheskie faktory proizvodstvennoi sredy. Predel'no dopustimye kontsentratsii vrednykh veshchestv v vozdukhe rabochei zony, Gi-gienicheskie normativy, GN 2.2.5.686-98, Minzdrav Rossii. Moscow: 1998. URL: http://www.gosthelp.ru/text/html

7. Trebovaniya k kachestvu pit'evoi vody (SanPin 2.1.4.1074-01). URL: http://water2you.ru/n-docs/pdk_sanpin/

8. Teplaya G. A. Astrakhanskii vestnik ekologicheskogo obrazovaniya. 2013. No. 1(23). Pp. 182-192.

9. Onishchenko G. G., Zaitseva N. V, Ulanova T. S. Kontrol' soderzhaniya khimicheskikh soedinenii i elementov v biologicheskikh sre-dakh [Control of chemical compounds and elements in biological media]. Perm'. Knizhnyi format. 2011.

10. Dobrynina N. A. Bioneorganicheskaya khimiya [Bioinorganic chemistry]. Moscow: MGU. 2007.

11. Skopenko V. V., Tsivadze A. Yu., Savranskii L. I., Garnovskii A. D. Koordinatsionnaya khimiya [Coordination chemistry]. Moscow: Akadema. 2007.

12. Vergeichik T. Kh. Toksikologicheskaya khimiya [Toxicological chemistry]. Moscow: Medpress - inform. 2009.

13. Kutsenko S. A. Osnovy toksikologii [Basics of toxicology]. Moscow: Akadema. 2011.

14. Chirkin A. A., Danchenko E. O. Biokhimiya [Biochemistry]. Moscow: Akadema. 2010.

15. Lelevich V. V. Biologicheskaya khimiya [Biological chemistry]. Grodno. GrGMU. 2009.

16. PNDF 16.1:2:2.2:2.3.78-2013. Metodika izmerenii massovoi doli podvizhnykh form metallov: medi, tsinka, svintsa, kadmiya, margant-sa, nikelya, kobal'ta, khroma v probakh pochv, gruntov, donnykh otlozhenii, osadkov, stochnykh vod metodom atomno-absorbtsionnoi spektrometrii.

17. Ermachenko L. A. Atomno-absorbtsionnyi analiz v sanitarno-gigienicheskikh issledovaniyakh [Atomic absorption analysis in sanitary and hygienic studies]. Moscow: Khimiya, 2007.

18. Maistrenko V. N., Il'yasova R. R., Kudasheva F. Kh., Sadretdinov M. A., Maistrenko T. V. Vestnik Bashkirskogo universiteta. 2008. Vol.

13. No. 2. Pp. 265-269.

19. Maistrenko V. N., Il'yasova R. R., Kudasheva F. Kh., Sadretdinov M. A., Maistrenko T. V. Bashkirskii khimicheskii zhurnal. 2007. Vol.

14. No. 5. Pp. 140-144.

20. Suyundukov Ya. T., Baktybaeva Z. B., Saptarova L. M. Agrarnaya nauka. 2010. No. 9. Pp. 11-12.

Received 12.02.2018.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.