邻苯二甲酸丁苄酯免疫分析方法研究及水环境风险评估

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xielidan2005
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邻苯二甲酸酯类化合物(Phthalate esters,PAEs)是一类重要的塑化剂,被大量使用在工农业生产和日常生活中。PAEs具有很强的生物富集性和抗降解性,不仅对人体生殖、发育有很大影响,对神经系统也有较大危害,还有致癌风险和环境生态风险。PAEs的检测方法主要有仪器分析方法和免疫分析方法。免疫分析方法因其简便、高灵敏、高通量、高效率等特点,对于大量环境介质样品中PAEs的分析检测、高通量筛选以及环境生态风险具有显著优势。邻苯二甲酸丁苄酯(Benzyl butyl phthalate,BBP)属于PAEs的重要成员,因其广泛使用现已经对环境生态造成一定程度的污染,其简便快速分析检测技术研究和环境风险评估对于环境生态保护和人类健康保障具有重要意义。本论文以BBP为研究对象,通过化学方法合成BBP半抗原和人工抗原,制备多克隆抗体,建立BBP的两种免疫分析方法,并且对BBP在水环境中的污染进行风险评估。具体包括以下三方面工作:1.BBP抗原和抗体制备以4-硝基邻苯二甲酸酐为原料,通过多步化学合成方法得到两种含-COOH的同分异构体的半抗原BBP-A和半抗原BBP-B。采用碳二酰亚胺法将两种半抗原分别与牛血清蛋白(BSA)偶联制备两种免疫抗原,免疫新西兰大白兔,制备BBP多克隆抗体PcAb BBP-A和PcAb BBP-B;采用混合酸酐法将半抗原与卵清白蛋白(OVA)偶联制备包被抗原。2.免疫分析方法建立在抗原抗体制备基础上,建立酶联免疫分析方法(ELISA),对两种BBP多克隆抗体进行抗体评价,并对抗原、抗体浓度、离子强度、pH值、甲醇含量优化。在最优实验条件下,PcAb BBP-A的检测限(LOD)为7.8 ng/mL,灵敏度(IC50)为119.9 ng/mL,检测范围为7.8-1854.1 ng/mL;PcAb BBP-B的LOD为2.5 ng/mL,IC50为79.4 ng/mL,检测范围为2.5-2566.3 ng/mL。两种抗体均表现很高的特异性(交叉反应率,CR,<9.6%)。消除环境样品基质效应后,检测出添加回收率在76-116%之间,变异系数在4.7-13.7%之间。对环境中水样和土样进行真实样品检测,水样中BBP浓度为2.7-22.9 ng/mL;土样中BBP为4.0-75.7ng/mL,用高效液相色谱法(HPLC)进行验证表现良好的相关性。基于磁珠均相高效分离和生物素-链霉亲和素(BAS)方法技术,建立BBP的磁珠免疫分析方法(MBI)。相较于ELISA方法,该方法检测限更低,检测范围更宽,检测效率更高,并且可以减少抗原抗体使用量。在最优实验条件下,LOD为0.57 ng/mL,IC50为119.61 ng/mL,检测范围为0.57-24977.71 ng/mL。MBI方法可以高特异性检测BBP,与结构类似物的交叉反应率低于4.5%。环境中水样的添加回收率在83.1-108.2%之间,变异系数在3.1-12.4%之间,与HPLC分析结果相关系数为0.9786。3.水环境中BBP污染风险评估采集环境水样36个,选用简便高效高灵敏的BAS-MBI方法进行BBP污染浓度检测,并对BBP的环境风险、生态风险和健康风险进行评价。结果表明,环境中BBP对健康影响在可控范围内,健康影响度(ASI)最高为1.49;生态影响度(ASII)最高值为7.43,对生态危害较大,需引起重视;生态风险熵值均在100以下,最高为59.47,对环境生态有较低风险,需要加强治理;通过饮水途径暴露的非致癌风险,女性要高于男性,有轻微致癌风险,由洗浴途径暴露引起的非致癌风险可忽略。
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