Токсикологическая характеристика редкоземельных элементов эрбия и европия как ингредиентов биологически активных добавок к пище

  • Алексей Григорьевич Сыса Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет
  • Виктор Александрович Стельмах Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет
  • Евгений Константинович Власенко Научно-практический центр ЛОТИОС
  • Георгий Владимирович Ювс Лаборатория спектральных исследований СПЕКТРУМ
  • Татьяна Николаевна Рыбина Лаборатория спектральных исследований СПЕКТРУМ

Аннотация

На основании обзора и анализа литературных источников дана токсикологическая оценка редкоземельным элементам эрбия и европия, соли которых являются умеренно и малотоксичными соединениями, проявляют раздражающие свойства на слизистые оболочки глаз и на поврежденные кожные покровы, обладают гепатотоксическими и антикоагулянтными свойствами. С учетом научных данных о токсичности компонентов разработан «верхний допустимый уровень потребления» БАД «ЮВС ХЭЛП», содержащей хлориды эрбия и европия, 18 г/чел/день, что не превышает рекомендуемой суточной дозировки 8−12 г.

Биографии авторов

Алексей Григорьевич Сыса, Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет

кандидат химических наук, доцент; декан факультета экологической медицины

Виктор Александрович Стельмах, Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет

кандидат медицинских наук, доцент; доцент кафедры радиобиологии и экологической медицины

Евгений Константинович Власенко, Научно-практический центр ЛОТИОС

кандидат биологических наук; заведующий лабораторией прикладной токсикологии

Георгий Владимирович Ювс, Лаборатория спектральных исследований СПЕКТРУМ

руководитель лаборатории спектральных исследований

Татьяна Николаевна Рыбина, Лаборатория спектральных исследований СПЕКТРУМ

кандидат геолого-минералогических наук; генеральный директор

Литература

  1. Hirano S, Suzuki KT. Exposure, metabolism, and toxicity of rare earths and related compounds. Environmental Health Perspectives. 1996;104(1):85–95.
  2. Harbison RD, Johnson DR. Rare earth metals. Hamilton & Hardy’s Industrial Toxicology. Sixth Edition. Edited by Raymond D. Harbison, Marie M. Bourgeois, and Giffe T. Johnson. Lacewood; 2015. Volume 29. p. 199–204.
  3. Beaser SB, Segel A, Vandam L. The anticoagulant effects in rabbits and man of the intravenous injection of salts of the rare earth metals. The Journal of clinical investigation. 1942;21:447–454.
  4. Chan K, Bosanko CM, Wang AM. Pruritus and paresthesia after IV administration of Gd-DTPA. American Journal of Neuroradiology. 1989;10:553.
  5. Funakoshi T, Furushima K, Shimada H, Kojima S. Anticoagulant action of rare earth metals. Biochemistry International. 1992;28:113–119.
  6. Graca JG, Garst EL, Lowry WE. Comparative study of stable rare earth compounds (I). Archives of Industrial Health. 1957;15:9–14.
  7. Graca JG, Davison FC, Feavel JB. Comparative toxicity of stable rare earth compounds (II). Archives of environmental health. 1962;5:437–444.
  8. Haley TJ, Raymond K, Komesu N, Upham HC. Toxicological and pharmacological effects of gadolinium and samarium chlorides. British Journal of Pharmacology and Chemotherapy. 1961;17:526–532.
  9. Haley TJ. Pharmacology and toxicology of the rare earth metals. Journal of pharmaceutical sciences. 1965;54:663–670.
  10. Haley TJ, Koste L, Komesu N, Efros M, Upham HC. Pharmacology and toxicology of dysprosium, holmium, and erbium chlorides. Toxicology and Applied Pharmacology. 1966;8: 37–43.
  11. Rim TK, Koo KH, Park JS. Toxicological evaluations of rare earths and their health impacts to workers: a literature review. Safety and Health at Work. 2013;4(1):12–26.
  12. Ball RA. Chronic toxicity of gadolinium oxide for mice following exposure by inhalation. Archives of Environmental Health. 1966;13:601–610.
  13. Schepers GWH. The biological action of rare earths. I. The experimental pulmonary histopathology produced by a blend having a relatively high oxide content. Archives of Industrial Health. 1955;12:301–305.
  14. Sabbioni E, Pietra R, Gaglione P, Vocaturo G, Colombo F, Zanoni M, Rodi F. Long-term occupational risk of rare earth pneumoconiosis: a case report as investigated by neutron activation analysis. The Science of the total environment. 1982;26:19–32.
  15. Sulotto F, Romano C, Berra A, Botta GC, Rubino GF, Sabbioni E, Pietra R. Rare earth pneumoconiosis: a new case. American Journal of Industrial Medicine. 1986;9:567–575.
  16. Waring PM, Watling RJ. Rare earth deposits in a deceased movie projectionist. A new case of rare earth pneumoconiosis? The Medical Journal of Australia. 1990;153:726–730.
  17. Graca JG, Davison FC, Feavel JB. Acute toxicity of injections of chlorides and chelates in dogs. Archives of Environmental Health. 1964;8:555–564.
  18. Haley TJ, Komesu N, Flesher AM, Mavis L, Cawthorne J, Upham HC. Pharmacology and toxicology of terbium, thulium, and ytterbium chlorides. Toxicology and Applied Pharmacology. 1963;5:427–436.
  19. Haley TJ, Komesu N, Efros M, Koste L, Upham HC. Pharmacology and toxicology of lutetium chloride. Journal of Pharmacological Sciences. 1964;53:1186–1188.
  20. Kryker GC, Cress EA. Acute toxicity of yttrium, lanthanum and other rare earths. Archives of Industrial Health. 1957;16:475–479.
  21. Das T, Sharma A, Talukder G. Effects of lanthanum in cellular systems. Biological Trace Element Research. 1988;18:201–228.
  22. Evans CH, Ridella JD. Inhibition, by lanthanides, of neutral proteinases secreted by human rheumatoid synovium. European Journal of Biochemistry. 1985;151:29–32.
  23. Palmer RJ, Butenhoff JL, Stevens JB. Cytotoxicity of the rare earth metals cerium, lanthanum, and neodymium in vitro. Environmental research. 1987;43:142–156.
  24. Sedmak JJ, Grossberg SE. Interferon stabilization and enhancement by rare earth salts. The Journal of general virology. 1981;52:195–198.
  25. Yamage M, Evans CH. Suppression of mitogen- and antigen-induced lymphocyte proliferation by lanthanides. Experientia. 1989;45:1129–1131.
  26. Haley TJ, Komesu N, Koste L, Efros M, Upham HC. Pharmacology and toxicology of europium chloride. Journal of Pharmacological Sciences. 1965;54:643–645.
  27. Chen Z, Zhu X. Accumulation of rare earth elements in bone and its toxicity and potential hazard to health. Journal of Ecology and Rural Environment. 2008;24:88–91.
  28. Vennart J. The usage of radioactive luminous compound and the need for biological monitoring of workers. Health Physics. 1967;13:959–964.
  29. Bruce DW, Hietbrink BE, Dubois KP. The Acute Mammalian Toxicity of Rare Earth Nitrates and Oxides. Toxicology and Applied Pharmacology. 1963;5:750–759.
  30. Haley TJ, Harvey C. Upham Skin reaction to intradermal injection of rare earths. Nature. 1963;4903:271.
  31. Joseph A, Cotruvo Jr. The Chemistry of Lanthanides in Biology: Recent Discoveries, Emerging Principles, and Technological Applications. ACS Central Science. 2019;5(9): 1496–1506.
  32. Evans CH. Interesting and useful biochemical properties of lanthanides. Trends in Biochemical Sciences. 1983;8(12):445−449.
  33. Pagano G, Guida M, Rahime FT. Oral Health effects and toxicity mechanisms of rare earth elements-Knowledge gaps and research prospects. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2015;115:40–48.
  34. Hutcheson DP, Gray DH, Venugopal B, Luckey TD. Studies of Nutritional Safety of Some Heavy Metals in Mice. The Journal of nutrition. 1975;105(6):670−675.
  35. Hutcheson DP, Gray DH, Venugopal B, Luckey TD. Safety of Heavy Metals as Nutritional Markers. Environmental quality and safety. Supplement. 1975;1(74−80):114−115.
  36. Nakamura Y, Tsumura Y, Tonogai Y, Shibata T, Ito Y. Differences in Behavior among the Chlorides of Seven Rare Earth Elements Administered Intravenously to Rats. Fundamental and Applied toxicology. 1997;37:106–116.
  37. Tuchweber B, Savoie L. Rare Earth Metals and Soft-Tissue Calcification. Experimental Biology and Medicine. 1968;2(128):473–476.
  38. Yamage M, Evans CH. Suppression of Mitogen- And Antigen-Induced Lymphocyte Proliferation by Lanthanides. Experientia. 1989;45(11−12): 1129–1131.
  39. Бальберт МА, Зуев МГ, Ларионов ЛП. Новые рентгеноконтрастные вещества на основе сложных оксидов тантала и редкоземельных элементов. B: Всеросийская выставка с международным участием «Здравоохранение России-97», г. Екатеринбург, 28−31 октября 1997 г. Екатеринбург: [б. и.]; 1997. с. 78.
  40. Ларионов ЛП, Зуев МГ. Доклиническая оценка рентгенодиагностического средства суспензии ортотанталат лантана. В: Рациональное использование лекарств. Материалы Российской научно-практической конференции, г. Пермь, 10−12 марта 2004 г. Пермь: [б. и.]; 2004. с. 58.
  41. Cardinal HN, Holdsworth DW, Drangova M, Hobbs BB, Fenster A. Experimental and theoretical Х-ray imaging performance comparison of iodine and lanthanide contrast agents. Medical physics. 1993;20(1):15–31.
  42. Ruth C, Joseph PM. A comparison of beam-hardening artifacts in Х-ray computerized tomography with gadolinium and iodine contrast agents. Medical physics. 1995;22(12): 1977–1982.
  43. Abdesselem M, Schoeffel M, Maurin I, Ramodiharilafy R, Autret G, Clément O, Tharaux PL, Boilot JP, Gacoin T, Bouzigues C, Alexandrou A. Multifunctional rare-Earth vanadate nanoparticles: luminescent labels, oxidant sensors, and MRI contrast agents. ACS Nano. 2014;8(11):11126–11137.
  44. Laurent S, Vander EL, Muller RN. Lanthanide complexes for magnetic resonance and optical molecular imaging. Quarterly Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2009;53(6):586–603.
  45. Lu Q, Wei D-X, Cheng JJ, Xu JR, Zhu J. A novel contrast agent with rare earth-doped up-conversion luminescence and Gd-DTPA magnetic resonance properties. Journal of Solid State Chemistry. 2012;192:75–80.
Опубликован
2021-01-15
Ключевые слова: эрбий, европий, токсичность, БАД, лабораторные животные
Как цитировать
Сыса, А. Г., Стельмах, В. А., Власенко, Е. К., Ювс, Г. В., & Рыбина, Т. Н. (2021). Токсикологическая характеристика редкоземельных элементов эрбия и европия как ингредиентов биологически активных добавок к пище. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 4, 39-51. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/3643
Выпуск
№ 4 (2020): Журнал Белорусского государственного университета. Экология
Раздел
Медицинская экология