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當(dāng)前位置:上海撫生實(shí)業(yè)有限公司>>公司動(dòng)態(tài)>>微囊藻毒素的檢測(cè)方法
現(xiàn)在對(duì)水體中微囊藻毒素的檢測(cè)已發(fā)展了多種分析方法,主要有生物分析法、化學(xué)分析法和生化分析法。
生物分析法
傳統(tǒng)的生物分析法通常用小鼠腹腔注射或口腔灌喂評(píng)價(jià)微囊藻毒素的毒性。
用純化的微囊藻毒素或水華藍(lán)藻中粗提藻毒素進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)其生理病變及半致死量可初步確定其毒性(除個(gè)別異構(gòu)體的LD50為200~250μg/kg,多數(shù)微囊藻毒素的LD50為60~70ug/kg)。這也是毒理評(píng)價(jià)的常用方法。此外還有用無脊椎動(dòng)物如蝦、貝、水蚤及其卵進(jìn)行毒性評(píng)價(jià)的研究,以細(xì)菌進(jìn)行生物分析也有報(bào)道。這類方法靈敏度較差,所得到的毒型結(jié)果與小鼠的品系有關(guān),可比性較差,且無法確定毒素類型及結(jié)構(gòu)。但該方法操作簡(jiǎn)單,且可以監(jiān)測(cè)到過去未曾發(fā)現(xiàn)的新毒素。
化學(xué)分析法
化學(xué)分析法主要包括氣相色譜 (GC)、薄層色譜(TLC)、液相色譜(HPLC)、液相色譜/質(zhì)譜分析(LC/MS)及毛細(xì)管電泳(CE)等,其中HPLC應(yīng)用zui廣。這些方法利用微囊藻毒素的物化性質(zhì)結(jié)合靈敏的光電技術(shù)對(duì)其進(jìn)行定性、定量分析。
(一)、液相色譜(HPLC)
液相色譜可以分析一些氣相色譜無法分析的揮發(fā)性差、極性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)。常用的檢測(cè)器有紫外-可見光(UV-VIS)(ultraviolet- visible)檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器、熒光、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器、火焰離子化檢測(cè)器和電化學(xué)檢測(cè)器等。
HPLC技術(shù)一般采用正相或反相色譜柱對(duì)毒素進(jìn)行分離,然后進(jìn)行紫外(UV)、熒光(FL)或化學(xué)發(fā)光(CL)檢測(cè)。將被測(cè)毒素與標(biāo)準(zhǔn)毒素的滯留時(shí)間進(jìn)行比較可對(duì)被測(cè)毒素進(jìn)行鑒定,將被測(cè)毒素與標(biāo)準(zhǔn)毒素的峰面積進(jìn)行比較可對(duì)其進(jìn)行定量。目前常采用HPLC/UV法對(duì)MC進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)限度一般為ng級(jí)。
液相色譜是目前應(yīng)用、研究較多的方法,這一方面取決于微囊藻毒素本身的物理和化學(xué)性質(zhì),另一方面也因?yàn)樵摲ㄓ辛己玫撵`敏度(可達(dá)0.1μg/L)和選擇性。其步驟是先將水華藍(lán)藻的毒素提取液或?qū)嶋H水樣通過固相萃取吸附富集,溶劑淋洗后將凈化的微囊藻毒素洗脫,用于定性分析。用于色譜分析。同時(shí),可利用液相色譜的特點(diǎn),與質(zhì)譜或核磁共振聯(lián)用確定其分子式和結(jié)構(gòu)。
(二)、LC/MS
HPLC監(jiān)測(cè)技術(shù)往往需要標(biāo)準(zhǔn)毒素,而目前已發(fā)現(xiàn)60多種MC,多數(shù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)毒素,這限制了HPLC的進(jìn)一步應(yīng)用。LC/MS技術(shù)很好地解決了這一問題,即使沒有標(biāo)準(zhǔn)毒素,只要知道這種毒素的分子量,就可對(duì)其進(jìn)行定性,而且LC/MS技術(shù)亦可對(duì)毒素進(jìn)行定量。快速原子轟擊質(zhì)譜(FABMS)和液相次級(jí)離子質(zhì)譜(LSIMS)是確定毒素分子量的有效手段。
(三)、氣相色譜法(GC)
氣相色譜法的一次進(jìn)樣可以對(duì)多種物質(zhì)混合樣品的各個(gè)組分進(jìn)行定性、定量分析。氣相色譜法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、分離效能高、選擇性強(qiáng)、分析速度快。局限性主要表現(xiàn)在如果沒有標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照,就無法定性分離組分。用于氣相色譜法的檢測(cè)器多達(dá)十幾種,如電子捕捉檢測(cè)器、氫火焰離子化檢測(cè)器、堿離子化檢測(cè)器等。其中電子捕捉檢測(cè)器只對(duì)具有電負(fù)性的物質(zhì)(鹵素、硝基、氧原子等化合物)有響應(yīng),而且選擇性強(qiáng)、靈敏度高,廣泛應(yīng)用于有機(jī)氯農(nóng)藥和其它含有電負(fù)性原子的農(nóng)藥殘留檢測(cè)。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)已經(jīng)比較成熟,結(jié)合了氣相色譜分離特性強(qiáng)和質(zhì)譜儀良好的定性能力,使分離、定量和定性同時(shí)進(jìn)行。但是它的局限性在于只適合于分析可以氣化的樣品。目前高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜儀(HRGC-HRMS)(High Respective)技術(shù)可以檢測(cè)到單位體積內(nèi)幾個(gè)fg的量。如此高的檢測(cè)靈敏度也會(huì)帶來一些問題,因?yàn)闃悠房赡芎芸鞎?huì)被接觸到的玻璃容器、試劑甚至是實(shí)驗(yàn)室的空氣所污染。
GC和GC/MS可用于MC總量的測(cè)定。
zui近又發(fā)展了毛細(xì)電泳(CE)法。后者分析速度快、具有柱上富集功能并應(yīng)用激光誘導(dǎo)熒光(laser-induced fluorescence, LIF)檢測(cè)器提高靈敏度。此外,同生化檢測(cè)法相比,CE易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,避免了放射性物質(zhì)。TLC也是有效的毒素監(jiān)測(cè)手段,易于操作,不需特殊設(shè)備,監(jiān)測(cè)限度可達(dá)ng級(jí),但在監(jiān)測(cè)的靈敏度方面要遜色于HPLC。elisa試劑盒
細(xì)胞毒性檢測(cè)技術(shù)
細(xì)胞毒性檢測(cè)技術(shù)是利用毒素對(duì)細(xì)胞的毒性作用來監(jiān)測(cè)毒素的一種技術(shù),不僅可以判斷毒素存在與否,而且可以對(duì)毒素進(jìn)行的定量。這種方法監(jiān)測(cè)的也是能發(fā)揮相同毒性作用的毒素的總量。
Fladmark等建立了一種根據(jù)MC導(dǎo)致鮭魚或大鼠肝細(xì)胞凋亡的程度來確定MC的方法。他們將分離的鮭魚或大鼠的肝細(xì)胞懸浮培養(yǎng),然后加入MC,根據(jù)細(xì)胞凋亡的程度即可求出MC的含量,監(jiān)測(cè)限度為10~20ng。
動(dòng)物細(xì)胞凋亡的*個(gè)信號(hào)是發(fā)生凋亡的細(xì)胞與鄰近的細(xì)胞分離。根據(jù)這一特性,F(xiàn)ladmark等還建立了用MC導(dǎo)致懸浮培養(yǎng)的鮭魚或大鼠肝細(xì)胞解聚的程度來監(jiān)測(cè)毒素的方法,所得結(jié)果比用判斷細(xì)胞凋亡的程度所得結(jié)果靈敏5~10倍。
酶活性抑制檢測(cè)技術(shù)
由于MC等能夠抑制PP1和PP2A的活性,因此可以通過對(duì)酶活性的抑制程度來監(jiān)測(cè)這幾種毒素。自Holmes等提出蛋白磷酸酶抑制檢測(cè)(protein phosphatase inhibition assay, PPIA)技術(shù)以來,這種技術(shù)得到了迅速發(fā)展。PPIA多數(shù)以32P標(biāo)記的糖原磷酸化酶a為底物。由于糖原磷酸化酶a只能被PP1和PP2A水解,而PP1和PP2A又可被MC等抑制,因此在MC、PP和糖原磷酸化酶反應(yīng)后根據(jù)PP水解糖原磷酸化酶a釋放出32P的量就可計(jì)算出毒素的量。一般用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)毒素MC-LR作標(biāo)準(zhǔn)曲線,用MC-LR的量來代表總毒素的量。隨著對(duì)硝基苯酚磷酸酯(pNPP)可被PP水解現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),人們建立了一種以pNPP為底物的磷酸酶抑制比色監(jiān)測(cè)技術(shù),根據(jù)pNPP被水解后產(chǎn)生的有色產(chǎn)物的多少來確定毒素的量。PPIA的監(jiān)測(cè)限度為pg級(jí),它監(jiān)測(cè)的是能抑制PP的總毒素的量,而不是某一種毒素的量。但藍(lán)藻本身具有的內(nèi)源蛋白磷酸酶活性有可能使PPIA的結(jié)果偏低。
免疫檢測(cè)
毒素的免疫監(jiān)測(cè)技術(shù)的原理是利用毒素誘發(fā)免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體,利用抗體對(duì)抗原的特異性識(shí)別來對(duì)各種毒素進(jìn)行監(jiān)測(cè)。elisa試劑盒
zui早的免疫檢測(cè)是免疫化學(xué)技術(shù)中zui有效的一種分析方法,1960年由Yalow和Berson開創(chuàng)的,用于檢測(cè)血液中的胰島素。從此,免疫檢測(cè)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化學(xué)分析領(lǐng)域,檢測(cè)激素、藥品、病毒等。免疫檢測(cè)操作非常簡(jiǎn)單,但是在環(huán)境污染物檢測(cè)分析中的實(shí)際應(yīng)用卻非常少。
免疫檢測(cè)的基礎(chǔ)是抗原抗體之間的反應(yīng)。它是以一種抗體或多種抗體作為分析試劑,對(duì)待測(cè)物進(jìn)行定量或定性分析的檢測(cè)方法??贵w是一種免疫球蛋白,它是動(dòng)物機(jī)體對(duì)外來物質(zhì)(抗原)發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的??贵w可以和抗原物質(zhì)形成抗原-抗體復(fù)合物。在免疫化學(xué)分析方法中,未反應(yīng)的抗原和抗體被稱作自由相,抗原-抗體復(fù)合物被稱作結(jié)合相??乖涂贵w之間的反應(yīng)具有特異性,并且非常靈敏。這些特性對(duì)于動(dòng)物機(jī)體防御疾病和免疫檢測(cè)都非常重要。隨著樣品檢測(cè)費(fèi)用的不斷提高和檢測(cè)項(xiàng)目的不斷增加,發(fā)展了免疫化學(xué)檢測(cè)方法;另一方面,對(duì)快速、簡(jiǎn)單的原位檢測(cè)的需求,也促進(jìn)了免疫檢測(cè)的發(fā)展。免疫檢測(cè)可以廣泛地用于檢測(cè)許多不同的化合物。
自80年開始,酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)開始用于MC的監(jiān)測(cè)。水質(zhì)免疫檢測(cè)中zui常用的檢測(cè)方法是競(jìng)爭(zhēng)性非勻相酶聯(lián)免疫檢測(cè)。在這個(gè)檢測(cè)方法通常將抗體包被在96孔板(聚苯乙烯微量滴定板)的微孔底部,或者其他固定相上。把酶標(biāo)記在已知濃度半抗原上,以便產(chǎn)生可以檢測(cè)的信號(hào)。在待測(cè)半抗原和已知濃度的酶標(biāo)記和抗體形成復(fù)合物之后,將剩余的試劑洗脫,加入酶的底物,產(chǎn)生顯色反應(yīng)。根據(jù)顏色的深淺,定量抗原,或者根據(jù)是否顯色,判別樣品中是否有分析物存在。
Chu等人首先提出了應(yīng)用ELISA監(jiān)測(cè)MC的完整程序,他們將MC-LR與牛血清蛋白偶聯(lián),用得到的偶聯(lián)物免疫兔制備兔抗MC-LR多克隆抗體(PAb),然后將MC-LR與辣根過氧化物酶偶聯(lián),以鄰苯二胺(OPD)為底物用直接競(jìng)爭(zhēng)法做ELISA。用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)毒素MC-LR作標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)底物的顯色程度與標(biāo)準(zhǔn)曲線作比較即可求出毒素的含量,監(jiān)測(cè)限度為0.20μg/L。他們發(fā)現(xiàn)抗MC-LR PAb與MC-LR,-RR,-YR有較好的交叉反應(yīng)性,但與MC-LY,-LA的交叉反應(yīng)性低。An和Carmichael證實(shí)了Chu等的觀點(diǎn),并提出C-6上為E-型的Adda和Arg對(duì)毒素的抗原性是必需的。McDermott等用從雞蛋黃中提取的抗MC-LR PAb做ELISA監(jiān)測(cè)毒素,發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)限度為95ng/L。這種方法制備的抗體產(chǎn)量大,方法簡(jiǎn)便,而且對(duì)MC-LR和-RR有良好的交叉反應(yīng)性。盡管抗MC的單克隆抗體(MAb)很早就已制備,但直到1995年才由Nagata等建立起一整套完整的ELISA監(jiān)測(cè)技術(shù),其監(jiān)測(cè)限度為25ng/L。zui近,他們又制備了能夠特異性的識(shí)別抗MC-MAb和MC形成的免疫復(fù)合體(immune complex)但不與MC或抗MC MAb反應(yīng)的單克隆抗體,并建立了一種三明治監(jiān)測(cè)技術(shù),監(jiān)測(cè)限度為2ng/L。目前已有針對(duì)MC的ELISA試劑盒可以買到,這大大方便了毒素的監(jiān)測(cè)工作。但目前的試驗(yàn)表明抗體往往只是針對(duì)某一種毒素建立起來的,對(duì)某些毒素的交叉反應(yīng)性低,不能監(jiān)測(cè)所有的毒素。有研究表明,將分別針對(duì)某一種毒素做ELISA所得結(jié)果加起來后與用小鼠法所得結(jié)果有很好的一致性。elisa試劑盒
酶聯(lián)免疫法由于具有靈敏、快速、簡(jiǎn)單、便攜、易用、適用現(xiàn)場(chǎng)分析等特點(diǎn),顯示出良好的發(fā)展趨勢(shì)。
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