Nikl jako alergen a jeho spektrofotometrické stanovení

Mnoho předmětů denní potřeby se vyrábí ze slitin různých kovů, mimo jiné i niklu. Předměty z chemicky méně odolných kovů také často poniklujeme, aby byly odolnější vůči vodě a atmosférickým vlivům. Nikl se využívá i v mincovním průmyslu a při výrobě šperků. V poslední době však bohužel vzrůstá počet alergiků na tento kov; ti pak musejí ze svého okolí odstranit všechny předměty, které tento alergen obsahují.

Cílem mé studentské práce bylo kvantifikovat množství niklu uvolňované z dětských prstenů při kontaktu s potem, z piercingu při kontaktu se slinami a také množství niklu, který se při kontaktu s potem uvolní z českých korun a z euro mincí.

Kde všude najdeme nikl

Nikl je příměsí ve slitinách, zabraňuje korozi a prodlužuje životnost výrobků. Je tedy těžké se mu vyhnout. Navíc bývá poniklována řada předmětů přicházejících do styku s pokožkou, případně sliznicí, jako jsou zipy, přezky podprsenek a obuvi, bižuterie (řetízky, náramky), hodinky, holicí strojky, nůžky, zapínací špendlíky, kroužky dírek šněrování bot, kovové obruby brýlí, odznaky, kovová pouzdra na kosmetiku, součásti hraček, hudebních nástrojů, nábytku, rukojeti, vodovodní baterie, kovové pracovní nástroje včetně lékařských, zapalovače, klíče, kola a dětské kočárky, injekční jehly a kanyly a mnoho dalších předmětů. Nikl také obsahují mince, implantáty kostních syntéz a náhrad, součásti zubních protéz, další zubolékařské slitiny a nerezové kovy. Zvláště rizikové je ohřívání kyselých potravin v nerezovém nádobí; v této kombinaci se nikl uvolňuje nejvíce.

Malé množství niklu je pro člověka pravděpodobně důležité, nicméně zatím nebyla nikdy zaznamenána negativní odezva organismu na jeho nedostatek. Vyšší obsah niklu obsahují luštěniny, zvláště sója, oves, ořechy, kakao, ze zeleniny hlavně špenát. Většinou není nutné tyto potraviny zakazovat, jen u alergiků omezit jejich příjem a hlavně jejich konzumaci nekumulovat do jednoho dne.

Niklový ekzém

Přecitlivělost na nikl je hlavní příčinou alergické kontaktní dermatitidy (ACD) po celém světě. Lidé si mohou přivodit zvýšenou citlivost vůči niklu například dlouhodobějším nošením niklových šperků a jeho slitin. U citlivých jedinců způsobí každý další kontakt s niklem velmi rychlou odezvu v podobě kožní vyrážky (dermatitidy) v místě kontaktu. Projevuje se pupínky, které vypadají jako kopřivka nebo mohou mít na vrcholu puchýřky naplněné tekutinou a nesnesitelně svědí, mohou se objevit i strupy či otoky okolní kůže. U velmi citlivých jedinců může kontakt s niklem vést ke vzniku astmatického záchvatu. Takové případy se však objevují velmi zřídka.

V letech 2001–2008 se zkoumala kontaktní přecitlivělost na alergeny pomocí tzv. Evropské standardní sady. Hodnotila se frekvence citlivosti na alergeny v souboru 2 218 pacientů ekzematiků (průměrný věk 44,4 let, 1 531 žen, 687 mužů). Nejvýznamnějším kontaktním alergenem byl síran nikelnatý s 12,7 % jedinců, u kterých se projevily příznaky ACD. Nejčastěji se ACD projevovala u žen (28,3 % žen) ve věkovém rozmezí 21–30 let. Nikl tak zůstává stále nejvíce aktuálním kontaktním alergenem mladých žen.

Spektrofotometrické stanovení niklu
Absorpční spektrofotometrie je jednou z nejčastěji využívaných metod analytické chemie. Jde o optickou metodu stanovení látek absorbujících elektromagnetické záření. Molekuly analyzované látky absorbují světlo o určité vlnové délce procházející vrstvou roztoku této látky. Pomocí spektrofotometru měříme absorbanci daného roztoku a s využitím Lambert – Beerova zákona zjistíme koncentraci látky obsažené v roztoku.

Množství nikelnatých solí lze určit spektrofotometrickým stanovením obsahu niklu ve vzorku po jeho extrakčním oddělení ve formě dimethylglyoximátu nikelnatého. Na základě měření lze tedy provést kvantitativní stanovení neabsorbujících kationtů.

K oddělení a spektrofotometrickému stanovení nikelnatých solí lze využít klasické Čugajevovy reakce iontů Ni²⁺ s dimethylglyoximem. Vzniklý dimethylglyoximát nikelnatý, nerozpustný ve vodě, můžeme od komplexů ostatních kationtů oddělit právě extrakcí do organických rozpouštědel.

Měření obsahu uvolněného niklu simulací potu

Předměty obsahující nikl se denně dostávají do kontaktu s lidskou kůží, jejíž povrch bývá často vlhký potem. Nikl se z předmětů uvolňuje právě díky působení potu. Proto bylo vybráno pět roztoků, které by měly složení potu simulovat. Dětské prsteny byly vystaveny 6 hodinovému, 24 hodinovému a 3 dennímu působení roztoků simulujících svým složením pot. Protože se nikl používá také jako mincovní kov – vyskytuje se hlavně v korunách a dvoukorunách, ale také v jednoeurových a dvoueurových mincích – byly mince vystaveny osmihodinovému působení louhovacích roztoků; to simulovalo osmihodinovou pracovní dobu.

Výsledky měření

Z naměřených hodnot vyplynulo, že množství uvolněného niklu, které se přibližně pohybovalo v rozmezí 10–40 μg/prsten, závisí na složení louhovacích roztoků, době louhování a velikosti kontaktní plochy. V roztocích obsahujících kyselinu se uvolňovalo větší množství niklu. Větší množství uvolněného niklu bylo také detegováno při delší době působení louhovacích roztoků.

Ze získaných hodnot obsahu niklu ve slinách je patrný větší obsah niklu v ranních slinách (10,3 μg/10 ml slin) než ve večerních slinách (6,61 μg/10 ml slin). Je to způsobeno menší tvorbou slin v noci a ráno, takže sliny setrvávají v dutině ústní delší časový interval a působí na piercing déle.

Při porovnávání naměřených hodnot bylo zjištěno, že z euromincí se uvolňuje větší množství niklu než z českých mincí. To se stává v podmínkách rozšiřování jednotné evropské měny problémem, protože počet lidí trpících ACD vzrůstá. Množství uvolněného niklu také závisí na míře narušení povrchu a opotřebení mince.

Zdroje: Novotný, F.: Ekzémová onemocnění v praxi

Česko‑slovenská dermatologie: Kontaktní přecitlivělost na alergeny evropské standardní sady

http://www.bezjedu.arnika.org/chemicke‑latky/nikl
http://www.epitesty.cz/downloads/nt_info.pdf

---

Autorka článku studuje Gymnázium v Poličce a se svým projektem uspěla v 18. ročníku soutěže vědeckotechnických prací středoškoláků Expo Science AMAVET. Vyhrála účast na letním studentském soustředění TCN pořádaném Studentskou unií FJFI. Gratulujeme!