Investigation of Dynamic Elemental Distribution in Six Human Tissues by Neutron Activation Analysis

중성자방사화분석에 의한 인체 6개 조직 내 기능성원소 함량 분포 조사

  • 강상훈 (한국원자력연구소 방사화분석연구실) ;
  • 문종화 (한국원자력연구소 방사화분석연구실) ;
  • 정용삼 (한국원자력연구소 방사화분석연구실) ;
  • 조승연 (연세대학교 환경공학과) ;
  • 이한영 (국립과학수사연구소 법의학부)
  • Received : 2002.03.20
  • Published : 2002.08.25

Abstract

In this study, inorganic elemental distribution in Korean adult human tissue of liver, lung, muscle, kidney, rib and thyroid has been investigated. These tissues were collected from human's body within 48 hours after their death according to IAEA's recommended method, dried by freeze drying method and then pulverized. Neutron activation analysis was applied to these samples to determine the concentrations of 5 major elements of Ca, Mg, Na, K, and Cl and 12 trace elements of Mn, I, Sr, As, Br, Co, Cr, Cs, Fe, Rb, Se, and Zn. To confirm accuracy of analytical result was performed using three kinds of standard reference materials and resulted that the relative error is within 10% for the most of elements and the Z-score indicating a performance of analysis is within 2. The elemental distribution shows that the major elements are distributed homogeneously with a specific concentration and that the trace elements shows a distribution of different concentration with kinds of tissue and their age. Particularly, iodine shows higher concentration with 1000 ${\mu}g/g$ in thyroid, and calcium and strontium show the concentration with 15.9% and 84.4 ${\mu}g/g$ in rib, respectively.

본 연구에서는 한국 성인의 인체 조직인 늑골, 폐, 간, 근육, 신장 및 갑상선에 함유된 무기원소들의 함량을 조사하였다. 이 조직들은 48시간 이내의 사망자들로부터 IAEA 권고방식에 따라 채취하여 동결건조 시킨 후 분말상태로 만들었다. 중성자 방사화분석법을 이들 시료에 적용하여 5개 다량원소인 Ca, Mg, Na, K, Cl과 12개 미량원소인 Mn, I, Sr, As, Br, Co, Cr, Cs, Fe, Rb, Se, Zn의 함량을 분석하였다. 측정결과의 정확도 확인용으로 3가지 표준물질을 이용하였으며, 대부분의 원소에서 10% 이내의 상대오차를 나타냈고, 분석값의 수용기준인 Z값은 2이내였다. 다량원소들은 인체조직에 일정량 이상 고르게 분포하고 있었으며, 미량원소들은 조직별, 연령별 특정 농도를 나타내었다. 특히, 갑상선에서 I은 1000 ${\mu}g/g$ 이상 집중적으로 분포하였으며, Ca과 Sr은 늑골에서 각각 15.9%와 84.4 ${\mu}g/g$으로 나타났다.

Keywords

References

  1. Paul Bergner, 'The healing power of minerals', 46-51, 134-136, Prima Publishing 1997
  2. 김종윤, '인체와 무기원소', 1-6, 영남대학교 출판부, 2000
  3. P. Bratter, D. Gawlik, J. Lausch and U. Rosick, J. of Radioanalytical Chemistry, 37, 393- 403(1977)
  4. 요시자토 가쓰토시, '몸속 원소 여행', 13-16, 163-165, 아카데미서적 1998
  5. G. Tanaka, H. Kawamura and E. Nomura, Reference Japanese Man-II , Health Physics, 40, 601-614(1981)
  6. C. Chen, X. Lu, P. Zhang, X. Hou and Z. Chai, J. of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 244(1) 199-203(2000)
  7. S. Y. Cho, J. K. Lee, S. H. Kang, Y. S. Chung, J. Y. Lee, J. of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249(1) 39-45(2001)
  8. 강상훈, '중성자 방사화분석법을 이용한 한국표준음식의 미량원소 분포에 관한 연구', 연세대학교 대학원 석사논문 (1998)
  9. 정용삼, 강상훈, 문종화, 강영환, 조승연, Analytical Science & Technology 14(2) 131-139(2001)
  10. IAEA Technical Document,IAEA-TECDOC-330 (1985)
  11. K. Ishii, M. Sasaki, M. Matsui and S. Sakamoto, J. Neuroradiology, 42(11) 787-794(2000)
  12. J. Cucera, P. Bode and V. Stepanek, 'Uncertainty evaluation in instrumental and radiochemical neutrion activation analysis', IAEA, Vienna (1999)
  13. IAEA Technical Document,IAEA-TECDOC-1005 (1998)
  14. W. J. Altaf and N. M. Spyrou, J. of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 217(2) 201-204(1997)
  15. D. L. Samudralwar and J. D. Robertson, J. of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 169(1) 259-267(1993)
  16. W. Yinsong, Z. Gusiun, T. Mingguang, Z. Min and C. Yuandi, J. of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 151(2) 301-311(1991)
  17. W. David and R. Beth, 'Trace elements ; Their distribution and effects in the environment', 161-164, Elsevier Science ltd., 2000