AnalitikaAnalitikaАналитика2227-572X2687-1351Technosphera JSC62684310.22184/2227-572X.2023.13.1.56.59Аналитика веществ и материаловResearch ArticleExposome and chemistsЭкспосом и химикиMilmanB. L.МильманБ. Л.
Russian Federation

д. х. н

bormilman@yandex.ruZhurkovichI. К.ЖурковичИ. К.
Russian Federation

к. х. н.

bormilman@yandex.ruФГБУ НКЦТ им. С. Н. Голикова ФМБА России1501202313156591302202413022024Copyright ©; 2023, Мильман Б.Л., Журкович И.К.Copyright ©; 2023, Мильман Б.Л., Журкович И.К.2023Мильман Б.Л., Журкович И.К.Мильман Б.Л., Журкович И.К.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/https://journals.eco-vector.com/2227-572X/article/view/626843

This article is an overview description of exposomics that is a concept and a modern field of biomedical and chemical-analytical research related to the study of the integrity of various exposures to a human body over a long time period. The complicated structure and components of an exposomeare considered. The external and internal exposomes and their chemical components, including exogenous compounds, products of their biotransformation and endogenous metabolites, are identified. It is indicated that the development of exposomics in its chemical aspects is based on the use of nontarget chemical analysis techniques, including variousvariants of chromatography and mass spectrometry. The development of data science is characterized, the consequence of which is the emergence of numerous databases in which the relationship between various chemical compounds and certain diseases is outlined. The goals of exposomal research that are or should be carried out by analytical chemists

Статья представляет собой краткий обзор экспосомики – современной области биомедицинских и химико-аналитических исследований, связанных с изучением суммы различных внешних воздействий на организм человека в течение длительного периода времени. Рассмотрены сложная структура и компоненты экспосома. Выделены внешний и внутренний экспосомы и их химические составляющие, в том числе экзогенные соединения, продукты их биотрасформации и эндогенные метаболиты. Отмечено, что развитие экспосомики в ее химических аспектах неразрывно связано с применением методов нецелевого химического анализа, включающих различные варианты хроматографии и масс-спектрометрии. Охарактеризовано развитие информатики, которое привело к появлению многочисленных баз данных, отражающих связи между различными химическими соединениями и теми или иными заболеваниями. Сформулированы задачи экспосомных исследований, которые проводят или должны проводить химики-аналитики.

exposomebiomarkerschromatography mass spectrometrydatabaseschemical safetyэкспосомбиомаркерыхроматографиямасс-спектрометриябазы данныххимическая безопасностьZaikin V. G., Borisov R. S. Mass spectrometry as the most important analytical basis of a number of omics sciences. Mass-Spectrometry. 2021; 18(1):4–31.Заикин В. Г., Борисов Р. С. Масс-спектрометрия как важнейшая аналитическая основа ряда омиксных наук. Масс-спектрометрия. 2021; 18(1):4–31.Wild C. P. The exposome: from concept to utility. Int. J. Epidemiol. 2012; 41(1):24–32.Exposome and Exposomics. URL: https://www.cdc.gov/niosh/topics/exposome/default.html.Zhang H., Hu H., Diller M., Hogan W. R., Prosperi M., Guo Y., et al. Semantic standards of external exposome data. Environ. Res. 2021; 197:111185.Rappaport S. M. Biomarkers intersect with the exposome. Biomarkers. 2012; 17(6):483–489.Vermeulen R., Schymanski E. L., Barabási A. L., Miller G. W. The exposome and health: Where chemistry meets biology. Science. 2020; 367(6476):392–396.Milman B. L., Zhurkovich I. K. The chemical space for non-target analysis. Trends Anal. Chem. 2017; 97:179–187.Zhang P., Carlsten C., Chaleckis R., Hanhineva K., Huang M., Isobe T., et al. Defining the scope of exposome studies and research needs from a multidisciplinary perspective. Environ. Sci. Technol. Lett. 2021; 8(10):839–852.Bolon B., Haschek W. M. The Exposome in toxicologic pathology. Toxicol. Pathol. 2020; 48(6): 718–720.Bolon B., Haschek W. M. The Exposome in toxicologic pathology. Toxicol. Pathol. 2020; 48(6):718–720.Barouki R., Audouze K., Becker C., Blaha L., Coumoul X., Karakitsios S., et al. The exposome and toxicology: a win–win collaboration. Toxicol. Sci. 2022; 186(1):1–11.Wishart D., Arndt D., Pon A., Sajed T., Guo A. C., Djoumbou Y., et al. T3DB: the toxic exposome database. Nucleic Acids Res. 2015; 43(D1): D928-D934.On Chemical Safety in the Russian Federation: Draft Federal Law. URL: https://www.profiz.ru/upl/2021/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%20%D0%9D%D0%9F%D0%90.pdf.О химической безопасности в Российской Федерации: проект Федерального закона. URL: https://www.profiz.ru/upl/2021/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%20%D0%9D%D0%9F%D0%90.pdf.Vitale C. M., Price E. J., Miller G. W., David A., Antignac J. P., Barouki R., et al. Analytical strategies for chemical exposomics: exploring limits and feasibility. Exposome. 2021; 1(1): osab003.Flasch M., Koellensperger G., Warth B. Comparing the sensitivity of low- and high-resolution mass spectrometry for xenobiotic trace analysis: An exposome-type case study. 2022. URL: https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/6287303a87d01f083beb903a.Milman B. L., Zhurkovich I. K. Present-day practice of non-target chemical analysis. J. Anal. Chem. 2022; 77(5): 537–549.Мильман Б. Л., Журкович И. К. Современная практика нецелевого химического анализа. Ж. аналит. хим. 2022; 77(5):412–426.Barupal D. K., Fiehn O. Generating the blood exposome database using a comprehensive text mining and database fusion approach. Environ. Health Perspect. 2019; 127(9):097008.Meijer J., Lamoree M., Hamers T., Antignac J.-P., Hutinet S., Debrauwer L., et al. An annotation database for chemicals of emerging concern in exposome research. Environ. Int. 2021; 152:106511.Neveu V., Moussy A., Rouaix H., Wedekind R., Pon A., Knox C., et al. Exposome-Explorer: a manually-curated database on biomarkers of exposure to dietary and environmental factors. Nucleic Acids Res. 2017; 45(Database issue): D979–D984.Barupal D. K., Mahajan P., Fakouri-Baygi S., Wright R. O., Arora M., Teitelbaum S. L. CCDB: A database for exploring inter-chemical correlations in metabolomics and exposomics datasets. Environ. Int. 2022; 164:107240.