Определение никотина и его метаболитов (котинин, 3-гидроксикотинин, норникотин, анабазин) в моче

Исследование никотина и его метаболитов в разовой порции мочи, используемое для оценки уровня потребления табака (никотина), особенно при наблюдении пациентов, получающих никотинозаместительную терапию или подверженных пассивной экспозиции к табачному дыму.

Синонимы русские

Определение никотина и его метаболитов в разовой порции мочи.

Синонимы английские

Nicotin, cotinine, 3'-hydroxycotinine, nornicotine, and anabasine, Urine.

Метод исследования

Газовая хроматография-масс-спектрометрия (ГХ-МС).

Единицы измерения

Нг/мл (нанограмм на миллилитр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Разовую порцию мочи.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Специальной подготовки не требуется.

Общая информация об исследовании

Никотин является основным алкалоидом табака и оказывает различные эффекты на организм при его употреблении. Краткосрочные стимулирующие эффекты никотина включают повышение артериального давления, частоты сердечных сокращений и уровня глюкозы плазмы. Длительное употребление табака связано с повышенным риском атеросклероза, хронической обструктивной болезни легких, артериальной гипертензии и разных видов злокачественных новообразований (гортани, ротовой полости, легких, поджелудочной железы, пищевода и других органов). Никотин подвергается химическим превращениям в печени с образованием метаболитов (котинин, 3'гидроксикотинин). Кроме никотина, в состав табака также входят другие алкалоиды, в том числе норникотин и анабазин.

Поступление никотина и других компонентов табака в системный кровоток зависит от концентрации никотина в используемом продукте и способе его употребления. Так, наибольшая концентрация никотина содержится в сигаретах, а наименьшая – в жевательном табаке. При курении табака часть никотина подвергается пиролизу или теряется в боковых потоках дыма и в организм не поступает. При жевании табака большая часть никотина проглатывается и подвергается метаболизму в печени с помощью цитохромоксидазы CYP2A6 с образованием менее активных метаболитов и лишь меньшая всасывается с поверхности щечного эпителия и достигает в итоге головного мозга. С учетом этих факторов определить дозу фактически употребленного никотина на основании данных о количестве употребленного табака (например, выкуренных сигарет) не представляется возможным. Для оценки уровня потребления табака исследуют концентрацию никотина и его метаболитов.

Никотин и его метаболиты могут быть исследованы в крови, слюне, моче, а также придатках кожи (волосы и ногти). Исследование мочи не уступает по информативности анализу крови, но имеет некоторые ограничения. Так, никотин обладает достаточно коротким периодом полувыведения (11 ч.), а его концентрация в плазме и моче сильно зависит от функции почек и характеризуется непостоянством в течение суток. По этой причине исследование никотина дополняют исследованием концентрации его метаболитов, в первую очередь котинина. Котинин – это основной метаболит никотина, характеризующийся более продолжительным периодом полувыведения (18-20 ч.), а его концентрация менее подвержена суточным колебаниям. В отличие от никотина, экскреция котинина в мочу не зависит от pH и объема мочи. Кроме того, концентрация котинина в моче в 4-6 раз превышает его концентрацию в крови или слюне, что позволяет считать исследование мочи наиболее чувствительным анализом при определении котинина. Это особенно важно при экспозиции низких доз табака (никотина). Три лабораторных показателя (никотин, котинин и 3'-гидроксикотинин), а также их конъюгированные продукты (глюкурониды никотина, котинина и 3'-гидроксикотинина) в итоге составляют 85-90% дозы никотина, и их совместное определение в моче позволяет достаточно точно оценить суточную дозу потребленного никотина.

Исследование уровня котинина в моче также имеет прогностическое значение. Уровень котинина в моче выше 1,000 нг/мл свидетельствует о высокой степени никотиновой зависимости (чувствительность 71,4% , специфичность 74,4%).

Для определения никотина и его метаболитов в моче могут быть использованы различные методы: газовая хроматография/масс-спектрометрия (ГХ/МС), жидкостная хроматография/масс спектрометрия (ЖХ/МС), радиоиммунный анализ, иммуноферментный анализ и другие. ГХ/МС является одним из самых чувствительных аналитических методов и позволяет выявлять никотин и его метаболиты в концентрации менее 0,05 нг/мл.

Исследование концентрации норникотина и анабазина имеет особое значение при наблюдении пациентов, получающих никотинзаместительную терапию. В этой ситуации анализ на никотин или котинин не позволяет ответить на вопрос, продолжает ли пациент употреблять табак на фоне лечения. С другой стороны, норникотин и анабазин присутствуют только в табаке и не определяются в препаратах никотинзаместительной терапии. Обнаружение норникотина и анабазина в моче будет свидетельствовать о недавнем употреблении табака. Кроме того, концентрации анабазина и норникотина также могут быть использованы для оценки уровня употребленного никотина.

Пассивное курение также представляет угрозу для здоровья. Показано, что пассивная экспозиция к табачному дыму увеличивает риск заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной системы на 30%, а также связана с риском развития рака легкого. Выявление никотина в крови некурящих пациентов может свидетельствовать о пассивном употреблении (вдыхании) табака. Примерами являются грудные дети курящих матерей и дети дошкольного возраста, контактирующие с табачной пылью в доме, на одежде курящих родственников.

При оценке результатов исследования следует помнить, что концентрация никотина и его метаболитов в крови и моче сильно зависит от многих факторов, в первую очередь от метаболической активности печени. Клиренс никотина зависит от возраста и пола. Младенцы и пожилые имеют сниженный по сравнению со взрослыми людьми клиренс никотина. Мужчины характеризуются большим показателем клиренса никотина по сравнению с женщинами. Концентрация никотина и его метаболитов в моче зависит от скорости почечной экскреции. Почечный клиренс никотина и его метаболитов снижен на 50% при хронической болезни почек (ХБП) средней степени тяжести и до 94% тяжелой ХБП. Кроме того, экскреция метаболитов никотина зависит от способа употребления табака. Наибольшая экскреция никотина в мочу отмечена среди пациентов, использующих сигареты, котинина и норникотина – курительные трубки, анабазина – некурительный табак.

Следует подчеркнуть, что исследование разовой порции мочи, нормализованной по креатинину, не уступает по информативности анализу суточной мочи.

Курение ассоциировано с риском хронической интоксикации некоторыми тяжелыми металлами, такими как кадмий, свинец, хром, никель и другими. Для получения максимально полной информации о состоянии пациента рекомендуется проведение дополнительных лабораторных тестов. Результат анализа следует интерпретировать с учетом данных клинических, лабораторных и инструментальных исследований

Для чего используется исследование?

• Для оценки уровня потребления табака (никотина);
• для оценки тяжести никотиновой зависимости.

Когда назначается исследование?

• При лечении никотиновой зависимости;
• при наблюдении пациентов, получающих никотинзаместительную терапию;
• при наблюдении пациентов, подверженных пассивному вдыханию табачного дыма ("пассивное" курение).

Что означают результаты?

Референсные значения

Никотин (нг/мл):

некурящие 0.00 – 18.00;

пассивные курильщики – 18.00 – 200.00;

активные курильщики – более 200.00.

Котинин (нг/мл):

некурящие – 0.00 – 21.00;

пассивные курильщики – 21.00 – 300.00;

активные курильщики - более 300.00.

Анабазин, гидроксикотинин, норникотин (нг/мл):

0.00 – 2.00.

Повышенный результат:

• недавнее употребление табака (никотина);
• пассивное потребление табака;
• употребление большого количества пищи, богатой никотином.

Отрицательный результат:

• норма;
• употребление табака (никотина) в анамнезе (ложноотрицательнй результат).

Что может влиять на результат?

• Время, прошедшее с момента употребления табака (никотина);
• наличие заболеваний почек и печени;
• pH мочи;
• употребление ингибиторов (метоксален, триптамин, варфарин) и активаторов (ментол, грейпфрутовый сок, рифампицин, дексаметазон, фенобарбитал) фермента CYP2A6.

Также рекомендуется

[06-092] Никель в крови

[06-089] Хром в плазме

[06-096] Кадмий в плазме

[06-099] Свинец в крови

[06-234] Комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (23 показателя)

[06-235] Расширенный комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (40 показателей)

Кто назначает исследование?

Нарколог, врач общей практики, педиатр, эпидемиолог.

Литература

1. Sarkar M, Muhammad-Kah R, Liang Q, Kapur S, Feng S, Roethig H. Evaluation of spot urine as an alternative to 24h urine collection for determination of biomarkers of exposure to cigarette smoke in adult smokers. Environ Toxicol Pharmacol. 2013 Jul;36(1):108-14.
2. Hukkanen J, Jacob P 3rd, Benowitz NL. Metabolism and disposition kinetics of nicotine. Pharmacol Rev. 2005 Mar;57(1):79-115. Review.
3. Jacob P 3rd, Yu L, Shulgin AT, Benowitz NL. Minor tobacco alkaloids as biomarkers for tobacco use: comparison of users of cigarettes, smokeless tobacco, cigars, and pipes. Am J Public Health. 1999 May;89(5):731–6.
4. Avila-Tang E, Al-Delaimy WK, Ashley DL, Benowitz N, Bernert JT, Kim S, Samet JM, Hecht SS. Assessing secondhand smoke using biological markers. Tob Control. 2013 May;22(3):164-71.
5. Jung HS, Kim Y, Son J, Jeon YJ, Seo HG, Park SH, Huh BR. Can urinary cotinine predict nicotine dependence level in smokers? Asian Pac J Cancer Prev. 2012;13(11):5483-8.