Особенности расположения химических элементов в волосах

Согласно современным представлениям, волосы отражают элементный статус за длительный период времени. В волосах можно проследить изменение содержания того или иного эссенциального или токсического элемента, возникающее при длительном воздействии определенных факторов, специфических для конкретных регионов, в том числе окружающей среды. Немаловажное значение при этом имеет правильный пробоотбор анализируемого материала. В основном, у доноров-добровольцев отбирают пробы волос с затылочной части головы [1-4]. Однако, есть и другие способы отбора, например, путем остригания с концов волос отрезков ≤ 1 см [5].

Цель настоящей работы состояла в выяснении расположения микроэлементов в женских прядях волос. Для исследования отбирали волосы с затылочной части донора на всю длину от двух симметричных сегментов над поверхностью кожи головы. Средняя длина их составила 40 см. Полученный биосубстрат разделяли на три приблизительно равные части. Если учесть, что волосы вырастают в среднем 0,2-0,5 мм/день [6], то период накопления элементов составлял около 3 лет. Длительность проживания донора в исследуемом районе – 4 года. Не занят производствен- ной деятельностью (студентка). Возраст 21 год. В качестве референсных, для сравнения полученных результатов с известными данными, использованы значения концентраций элементов, установленные по данным обследования более 7000 человек для Приволжского федерального округа [3, 4].

Для переведения пробы в раствор использовали окислительно-кислотное разложение субстрата. Для снятия поверхностного загрязнения и обезжиривания волос применяли способ подготовки проб волос, приведенный в методических указаниях [7]. Волосы обрабатывали ацетоном (ос.ч) в течение ~ 12 мин, затем трижды промывали деионизованной водой и высушивали в термостате при 70^oC. Пробы массой 0,1-0,2 г подвергались кислотному разложению с помощью смеси HNO 3 (конц.; ос.ч) и HCl (конц.; х.ч) в отношении 1:3. Обработку проводили на электрической плитке, покрытой асбестовой тканью. Время обработки – 10-15 мин. Растворенный образец количественно переносили в мерную колбу вместимостью 25 мл, троекратно смывая со стенок стакана, и доводили до метки деионизованной водой. Отбирали аликвотную часть объемом 3 мл и упаривали досуха в фарфоровых тиглях с графитовым порошком квалификации «ос.ч-8-4» (ГОСТ 23463-79).

Затем тигли выдерживали по 30 мин в воздушной бане (T ≈ 350oC) и в муфельной печи при Т = 550℃. Полученную смесь помещали в фасонные угли для спектрального анализа квалификации «ос.ч-7-4» (ТУ 48-20-108-87). В качестве противоэлектро-да использовали спектрально чистые угли SU-104 («Electrocarbon, Topoľčany», Словакия)

Спектры регистрировали на автоматизированном атомно-эмиссионном спектрографе ДФС-458С с фотоэлектрическим анализатором спектров ФЭП-454. В качестве приёмников излучения в нем используются ПЗС-линейки японской фирмы Toshiba. Генератор универсальный – УГЭ-4. Контролировалось наличие и содержание 18 элементов: Al, As, B, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Si, Sn, Ti, V, Zn.

Условия съемки спектров следующие: переменный ток – 7 А; время экспозиции – 30 с; аналитический промежуток – 2,5 мм, промежуточная диафрагма – круглая; щель спектрографа – 0,018 мм. Электроды графитовые: нижний – с кратером 5×3,5 мм; верхний – заточен на конус с площадкой 2 мм2. Для каждого исследуемого фрагмента волос проводилось 3 параллельных определения. Результаты обрабатывались с помощью программного обеспечения «Спектр» анализатора ФЭП-454.

Полученные данные (см. табл.) свидетельствуют о том, что

• 1)    элементы распределяются по длине волос неравномерно, причем для некоторых элементов (Al, Ti) разница между содержанием в разных частях может отличаться на порядок и более;

Таблица. Результаты определения содержания элементов в различных частях женских волос (n = 3)

* — по данным [8]

• 2)    наибольшее содержание их наблюдается в концевой (Al, As, Cu, Mg, Mo, Ni, Sb, Si, Sn, Ti, V) и средней (B, Cd, Fe, Mn, Pb, Zn) частях, что возможно связано с постепенным концентрированием в удаленных участках во времени;

• 3)    в прикорневой части сосредоточен только хром; что может быть обусловлено или низкой подвижностью его соединений или повышенным поступлением его за последний год из внешних источников. Последнее маловероятно, поскольку режим

питания донора не менялся, значимых выбросов хромсодержащих соединений в окружающую среду не отмечено [9, 10], место проживания не менялось;

• 4)    выполнение пробоотбора анализируемого материала, в зависимости от поставленной задачи, необходимо проводить с

• 5)    референсные концентрации, выявленные для Приволжского федерального округа [3, 4] не превышаются только для

ванадия, кадмия и цинка, что может свидетельствовать о высокой экологической нагрузке в г. Перми, где глобальные исследования в последнее время не проводи- учетом распределения элементов по длине лись.

волос и средней скорости их роста;