Las investigaciones estiman que solo se identifica el 2% de todas las exposiciones químicas

Las investigaciones estiman que solo se identifica el 2% de todas las exposiciones químicas

Las investigaciones estiman que solo se identifica el 2% de todas las exposiciones químicas

Distribución de todas las sustancias químicas encontradas en los artículos revisados ​​(naranja), superpuesta a la distribución de las sustancias químicas de la base de datos NORMAN SusDat (azul), según su peso molecular (eje x) y valores XLOGP3 (eje y). Crédito: ÉL/EST

¿A qué sustancias químicas estamos expuestos a diario? Ésa es la cuestión central del «análisis no dirigido» o NTA, un campo emergente de la ciencia analítica que tiene como objetivo identificar todas las sustancias químicas que nos rodean. Una tarea difícil, porque ¿cómo estar seguro de encontrarlo todo si no sabes lo que buscas?

En un artículo publicado en Ciencia y tecnología ambiental, investigadores de las universidades de Ámsterdam (UvA, Países Bajos) y Queensland (UQ, Australia) han analizado este tema. En un metaanálisis de los resultados de la NTA publicados durante los últimos seis años, estimaron que se identificaron menos del 2% de todas las sustancias químicas.

Según Victoria Tarkina, quien realizó la investigación, Ph.D. Con el estudiante Dr. Seir Samanipour del Instituto Van t Hoof de Ciencias Moleculares de la UvA, esta limitación subraya la necesidad urgente de un enfoque más proactivo para el control y la gestión de sustancias químicas. «Necesitamos incorporar más estrategias basadas en datos en nuestros estudios para poder proteger eficazmente la salud humana y ambiental», dice.

Samanipour explica que el control actual de las sustancias químicas es bastante limitado porque es caro, requiere mucho tiempo y requiere experiencia especializada. «Por ejemplo, en los Países Bajos tenemos uno de los programas de monitoreo de sustancias químicas más sofisticados que se sabe que son preocupantes para la salud humana. Sin embargo, nos enfocamos en menos de 1.000 sustancias químicas. Hay más sustancias químicas que conocemos. No lo sabemos. »

Un vasto espacio químico

Para abordar estos productos químicos, hace unos 15 o 20 años se introdujo el concepto de análisis no dirigido para observar muestras potenciales de manera imparcial. La idea es tomar una muestra del medio ambiente (aire, agua, suelo, aguas residuales) o del cuerpo humano (cabello, sangre, etc.) y analizarla mediante técnicas bien establecidas, como la cromatografía combinada con espectroscopía de masas de alta resolución. con el.

El desafío entonces es rastrear la señal recibida hasta la composición de las sustancias químicas presentes en la muestra. Esto incluye sustancias químicas ya conocidas, pero cuya presencia potencial en el medio ambiente aún se desconoce.

En teoría, este «espacio químico» contiene más de 1060 Compuestos, un número incomprensible que supera el número de estrellas del universo. Por otro lado, el número de sustancias orgánicas e inorgánicas publicadas en la literatura científica y en bases de datos públicas es de aproximadamente 180 millones.

Para perfeccionar aún más su investigación, Tarkina, Samanipour y sus compañeros de trabajo se centraron en un subconjunto de 60.000 compuestos bien caracterizados de la base de datos normanda. Tarkina dice: «Su objetivo es establecer lo que implica el estudio de la NTA y, lo que es más importante, crear una idea que se está pasando por alto».

Según Samanipour, la enorme «aparición» de sustancias químicas a las que los seres humanos estamos expuestos a diario es un signo de nuestros tiempos.

“Estos días nos estamos ahogando en un mar de productos químicos. La industria química forma parte de ella, pero la naturaleza también impulsa todas las reacciones que dan lugar a la exposición. Por ejemplo el problema de los microplásticos. Para solucionar todo esto tenemos que ir más allá de señalar con el dedo. Con nuestra investigación esperamos contribuir a encontrar juntos una solución. Porque todos estamos en el mismo barco».

Mucho margen de mejora

El metanálisis, que incluyó 57 artículos de NTA, indicó que se cubrió aproximadamente el 2% del nicho químico estimado. Esto puede indicar que la exposición real a la sustancia química es realmente muy baja; sin embargo, también puede indicar una deficiencia en los análisis aplicados. Según Tarkina y Samanipour, este último es el caso. Se centraron en estudios de NTA que aplicaban cromatografía líquida junto con espectrometría de masas de alta resolución LC-HRMS, uno de los métodos más completos para el análisis de muestras ambientales y biológicas complejas.

Resultó que había mucho margen de mejora. Por ejemplo, en la preparación de muestras, observaron un sesgo hacia compuestos específicos en lugar de capturar un conjunto más diverso de sustancias químicas. También observaron una selección deficiente y informes inconsistentes de los parámetros LC-HRMS y los métodos de adquisición de datos.

«En general», dice Samanipour, «la comunidad de análisis químicos está impulsada en gran medida por tecnologías existentes que los proveedores han desarrollado para fines de análisis específicos. Por lo tanto, las configuraciones de los instrumentos y los métodos de procesamiento de datos son bastante limitados. Cuando no es necesario, análisis dirigidos».

En lo que respecta a Samanipur, definitivamente vale la pena seguir el enfoque de la NTA. «Pero necesitamos impulsarlo y llevarlo más allá. Junto con los proveedores podemos desarrollar nuevas tecnologías de análisis potentes y más versátiles, así como protocolos de análisis de datos eficaces».

También aboga por un enfoque basado en datos para nichos químicos teóricos «recalculados» para un subconjunto de sustancias químicas que tienen más probabilidades de estar presentes en nuestro medio ambiente. «Básicamente, tenemos que comprender mejor cuál es el umbral químico real de exposición. Y una vez que se definen esos límites, resulta mucho más fácil estimar la cifra del 2% que determinamos».

Más información:
Tobias Hulleman et al, Una revisión crítica del espacio químico cubierto por el análisis no dirigido LC-HRMS, Ciencia y tecnología ambiental (2023). DOI: 10.1021/acs.est.3c03606

Proporcionado por la Universidad de Amsterdam.

referencia: La investigación estima que solo se identifica el 2% de todas las exposiciones químicas (22 de septiembre de 2023) Obtenido el 20 de noviembre de 2023 de https://phys.org/news/2023-09-mere-chemical-exposure.html

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