ES&T: Ученые исследовали риски отравления из-за токсичных бытовых предметов

Химический состав 81 обычного бытового предмета описали в Юго-западном исследовательском институте в сотрудничестве с Агентством по охране окружающей среды. Исследователи также оценили потенциальный риск для пользователей.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, воздействие химических веществ может вызвать негативные последствия для здоровья. Основываясь на предыдущих исследованиях по выявлению химических веществ в потребительских товарах, SwRI и EPA также проанализировали, как образцы резины, пластика, одежды, обивки и ткани реагируют на факторы окружающей среды.

Исследование опубликовано в журнале Environmental Science & Technology. В нем рассматриваются данные за четыре года, полученные с помощью усовершенствованной хроматографии, скрининга подозреваемых, нецелевого анализа и разработанного в SwRI метода машинного обучения Highlight.

Вместо того чтобы проверять образец по отдельным известным соединениям, этот метод позволяет ученым идентифицировать, характеризовать и оценивать большую библиотеку химических веществ с помощью анализа гипотез. Метод выявил 88 795 уникальных химических признаков и 1 883 группы соединений из 13 аналитических партий.

Новый метод использует алгоритмы машинного обучения для быстрого сопоставления образцов, что ускорило рабочий процесс, — говорит Уильям Уотсон, инженер-исследователь из отдела интеллектуальных систем SwRI и ведущий автор исследования.

Еще одной целью исследования было продвижение в области экспосомики, которая изучает, как воздействие химических веществ из окружающей среды, рациона питания, образа жизни и других источников на протяжении всей жизни влияет на здоровье человека. Описание химических веществ в бытовых предметах и распространенных источников воздействия может помочь в будущих усилиях по биомониторингу.

Потребительские товары состоят не только из одного химического вещества. Думайте о них как о смеси связанных между собой химических веществ, — говорит доктор Кристин Фавела, научный сотрудник Отдела химии и химического машиностроения SwRI.

Мы хотели определить, являются ли химические вещества в образцах «излучаемыми» или „извлекаемыми“, чтобы понять масштабы и вероятность воздействия химических веществ на человека.

Специалисты SwRI подвергли образцы одежды, обивки, тканей, резины и пластика двум различным температурным режимам и растворителю. Исследователи хотели определить, будут ли образцы выделять химические пары, которые можно вдыхать в помещении, например, в заведенном автомобиле, или при ношении. В ходе исследования также изучалась возможность извлечения химических веществ для лучшего понимания рисков воздействия в реальных условиях, например, когда ребенок грызет какой-либо предмет домашнего обихода.

Это исследование не только помогает нам лучше понять риск воздействия химических веществ на население, но и демонстрирует нашу способность использовать машинное обучение и результаты Highlight для ретроспективного анализа и понимания старых наборов данных, — сказал Уотсон.

Используя программу EPA по прогнозированию токсичности ToxCast, команда провела дополнительный анализ и интерпретацию для прогнозирования риска на основе воздействия на человека и имеющихся данных о биологической активности. Из 88 подтвержденных химических веществ, которые могут быть как экстрагированы, так и эмиттированы, 66 имели доступные данные ToxCast, и большинство данных анализа ToxCast in vitro (92%, в среднем 441 анализ для каждого химического вещества) указывали на отсутствие активности, зависящей от концентрации.

По остальным 22 химическим веществам данные отсутствуют. Однако при более высокой концентрации синтетический антиоксидант BKF, который может использоваться для стабилизации пластмасс и каучуков, показал негативное воздействие, когда его доза достигла 42,3 мг/кг/день. Исследование может помочь в разработке модели скрининга, позволяющей прогнозировать активность выбросов для предметов домашнего обихода.

Ранее ученые оценили токсичность наночастиц при попадании в организм.

05.12.2024