Metoda de determinare a metaboliților PAH din urină

1.1 Ce sunt PAH?

PAH sau hidrocarburi aromatice policiclice sunt poluanti atmosferici foarte puternici.

PAH reprezinta o grupa de substante foarte raspandite pe globul terestru, dintre care cel mai cunoscut dar si cel mai intalnit este beno (a) pirenul.

Benzo (a) pirenul reprezinta un indicator al prezentei celorlalte hidrocarburi de grup benzo (a) antracenul, dibenzo (a,b) antracenul, benzo (k) fluoro antracenul.

De asemenea si naftalina este un exemplu de PAH.

Acesti poluanti reprezinta un motiv de ingrijorare deoarece s-a stabilit ca unii compusi sunt cancerigeni, mutageni si teratogeni.

Hidrocarburile aromatice policiclice sunt lipofile, adica se amesteca mai bine cu uleiul decat cu apa.Compusii mai mari sunt mai putin solubili si volatili.

Datorita acestor proprietati, PAH se gasesc in primul rand in sol si sedimente si mai putin in aer si apa.

PAH se gasesc in titei natural, carbuni utilizati in industrie si gospodarii, combustibili fosili prelucrati, gudron, reziduurile agricole.

De asemenea PAH rezulta si din arderea padurilor si de la motoarele cu explozie.

PAH se pot gasi de asemenea si in alimente precum carne, peste, branzeturi si uleiul de cocos.

Afumarea sau prajirea acestor alimente,duce la impregnarea acestora cu substante din aceasta grupa de hidrocarburi policiclice aromatice rezultate din arderea lemnului, a carbunelui sau din o posibila piroliza cu modificarea structurii unor proteine si a descompunerii grasimilor.

Acesti poluanti apar in urma arderii incomplete a carbonului care contine combustibili precum lemnul, carbunii, motorina, grasimea, tutunul si tamaia.

1.2 Sanatatea umana

Toxicitatea PAH depinde de izomeri, gradul de toxicitate variind de la toxic la extrem de toxic.

Benzo (a) pirenul care este un compus PAH este cancerigen si se gaseste in fumul de tigara.

Expunerea maxima prenatala la PAH e asociata cu IQ mai mic si astm in copilarie.

Centrul pentru copii Environmental Health a realizat studii conform carora expunerea la poluarea cu PAH in timpul sarcinii poate avea efecte adverse asupra fatului la nastere. Aceste efecte consta in nasterea prematura, greutate scazuta si malformatii la nivelul inimii.

De asemenea in 2012 s-a realizat un studiu care demonstra ca expunerea la nivel ridicat de PAH a fost asociata cu un scor de 24% mai mare de anxietate/depresie pentru copii cu varsta intre 6-7 ani in comparatie cu expunerea la nivel scazut.

Pentru sugarii care aveau un nivel ridicat de PAH in sangele din cordonul ombilical exista cu 46% mai multe sanse sa apara anxietate/depresie decat pentru cei cu nivel scazut de PAH in sangele din cordonul ombilical.

Odata ajunse in alimente PAH ajung in organism si provoaca probleme de sanatate.

Contactul direct al alimentelor ce contin aceste hidrocarburi cu tractul gastro-intesinal poate duce la aparitia cancerului de stomac, al intestinului si mai ales al colonului dar si a cancerului de ficat.

Aceste tipuri de cancer se intalnesc in special la populatiile care in mod traditional consuma preparate afumate cum este in Japonia, Islanda, Tarile Baltice, zonele pescaresti din insulele si de pe tarmurile marilor si oceanelor.

De asemenea PAH a caror compusi sunt cancerigeni apar si in fumul de tigara, de aici si riscul apararitiei cancerului pulmonar si al cailor respiratorii.

La populatia agricola, mai ales la fermierii care consuma carne, peste si branzeturi care sunt preparate traditionale, cancerele amintite mai sus sunt mai frecvente.

De remarcat ca in procedeele industriale de preparare a acestor alimente, concentratia de benzo (a) piren este mai scazuta decat in procedeele gospodaresti.

Totusi adaugarea de nitriti si nitrati la conservarea carnii mareste concentratia acestor hidrocarburi cu potential cancerigen.

O alta sursa de poluare cu hidrocarburi este consumul de pesti, raci ,melci, moluste ce se hranesc cu tonul din mari si oceane si care au inmagazinat in ei derivatii din petrolul care a fost deversat din tancurile petroliere naufragiate.

1.3 Lista de PAH

• acenaftenica

• acenaphthylene

• antracen

• benz (a) antracen

• benzo (a) piren

• benzo (e) piren

• benzo (b) fluoranten

• benzo (ghi) perilen

• benzo (j) fluoranten

• benzo (k) fluoranten

• chrusene

• coronene

• dibenz (a,h) antracen

• fluoranten

• fluoren

• indeno(1,2,3-cd) piren

• fenantren

• piren

• naftalina

2. Metabolitii PAH sunt urmatorii

1-hydroxyphenanthrene

4-hydroxyphenanthrene

9-hydroxyphenanthrene

1-hydroxypyrene

Aplicatia-determinarea in urina a metabolitilor amintiti mai sus

Principiul analitic Cromatografie lichida de inalta performanta

Realizat in mai 1998

2.1 Principiu general

Pentru a stabili cantitatea de 1-hydroxyphenanthrene, 4-hydroxyphenanthrene, 9-hydroxyphenanthrene si 1-hydroxypyrene din urina, proba este supusa prima data hidrolizei enzimatice, in urma careia analitii sunt eliberati din acid sulfuric si acid glucoronic.

Apoi proba de urina hidrolizata este centrifugata iar supernatantul e analizat cu ajutorul HPLC (Cromatografie lichida de inalta performanta).

Metabolitii PAH sunt imbogatiti pe ftalocianina, modifica silicagelul si astfel se separa de urina in matricea HPLC.

Apoi analitii sunt transferati pe o faza inversa pe coloana de separare prin intermediul unei supape cu comutare automata.

Acolo sunt separate si cuantificate cu ajutorul unui detector de fluorescenta.Calibrarea se realizeaza prin utilizarea standardelor apoase, care sunt analizate si prelucrate ca si probele de urina.