判断PM2.5细颗粒物的生物毒性的方法技术

本发明专利技术提供了判断PM2.5细颗粒物的生物毒性的方法，具体地，本发明专利技术在50％±10％的发光抑制率下，用公式T＝C×D测定空气样本中的毒性指数，从而判断PM2.5细颗粒物的生物毒性。

Method to determine the biological toxicity of PM2.5 fine particles.

The present invention provides a method for judging the biological toxicity, PM2.5 fine particles of the invention in particular, 50% + 10% * D inhibitory rate, determination of toxicity index in air samples using the formula T = C, in order to determine the biological toxicity of PM2.5 fine particles.

【技术实现步骤摘要】
判断PM2.5细颗粒物的生物毒性的方法
本专利技术涉及生物
，具体地，涉及判断PM2.5细颗粒物的生物毒性的方法。
技术介绍
大气中PM2.5细颗粒物是指空气动力学直径≤2.5μm的颗粒物，可通过呼吸沉积在肺泡。近年来研究表明，细颗粒物具有明显的毒性作用，可引起机体呼吸系统、免疫系统等较为广泛的损害。随着大气中细颗粒物的广泛监测，PM2.5细颗粒物的日均浓度以及AQI指数越来越受到关注。但是缺乏对PM2.5细颗粒物毒性描述的指标。因此，本领域迫切需要开发一种大气PM2.5细颗粒物生物毒性的综合评价方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大气PM2.5细颗粒物生物毒性的综合评价方法。本专利技术第一方面提供了一种判断PM2.5细颗粒物生物毒性的方法，包括步骤：(i)提供待测样本，所述样本为对应于PM2.5细颗粒物的空气污染的样本；(ii)向所述待测样本中加入发光细菌培养液，从而获得发光抑制率；和(iii)在50％±10％的发光抑制率下，测定所述样本的毒性指数，从而判断PM2.5细颗粒物的生物毒性。在另一优选例中，所述步骤(ii)中，还包括步骤：(a)取1/10-1/5(较佳地，1/9-1/7)滤膜的待测样本，向其中加入纯水，水浴超声离心后，从而获得上清液；(b)向所述上清液中加入纯水和渗透压液，从而获得样品待测液；和(c)向所述样品待测液中加入发光细菌培养液，加入前所述发光细菌培养液中的发光细菌的发光强度(原始发光强度)为I0，加入后所述发光细菌的发光强度为I1，比较I0与I1，从而获得发光抑制率。在另一优选例中，所述待测样本的量为0.01-0.5g/膜，较佳地，0.02-0.4g/膜，更佳地，0.05-0.4g/膜。在另一优选例中，所述步骤(a)和(b)中不含盐类物质。在另一优选例中，所述盐类物质选自下组：氯化钠、氯化钾、或其组合。在另一优选例中，步骤(a)中，所述纯水的体积为10-40ml，较佳地，15-25ml。在另一优选例中，步骤(a)中，水浴温度为20-40℃。在另一优选例中，步骤(a)中，超声时间为10min-2h，较佳地，20min-1h。在另一优选例中，步骤(a)中，离心时间为5-30min，较佳地，10-20min。在另一优选例中，所述步骤(b)中，所述纯水的体积为0.1-20ml，较佳地，0.5-15ml，更佳地，0.5-10ml。在另一优选例中，所述步骤(b)中，所述渗透压液的体积为0.1-2ml，较佳地，0.2-1ml。在另一优选例中，所述步骤(c)中，根据发光细菌的原始发光强度I0和发光强度I1，用急性毒性测试仪，用以下公式计算发光抑制率；其中公式如下：发光抑制率(％)＝(发光细菌的原始发光强度I0-发光细菌的发光强度I1)/发光细菌的原始发光强度I0×100％。在另一优选例中，所述发光细菌为淡水发光细菌。在另一优选例中，所述发光细菌选自下组：青海弧菌、费氏弧菌、或其组合。在另一优选例中，所述步骤(c)中，所述发光细菌培养液的体积为10-100μl，较佳地，20-80μl，更佳地，30-60μl。在另一优选例中，所述步骤(iii)中，用以下公式测定所述样本的毒性指数：T＝C×D；其中，D是毒性当量，即毒性阳性，取测试样本质量的倒数作为毒性当量；C为所述待测样本中PM2.5的浓度；T为毒性指数，以所述待测样本中PM2.5的浓度C值与毒性当量D的乘积(无量纲)表示，用以反应当日大气中PM2.5的毒性情况。在另一优选例中，所述毒性当量(D)的测试范围为0.1-1.2，较佳地，0.121－1.079。在另一优选例中，所述毒性指数T的范围为10-150，较佳地，15.0－145.8。应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。附图说明图1显示了PM2.5样本毒性当量值分布图。图2显示了PM2.5样本毒性指数分布图。图3显示了PM2.5样本毒性当量与日均质量浓度关系。图4显示了PM2.5样本毒性指数与日均质量浓度关系。图5显示了PM2.5样本日均质量浓度对应毒性指数分布。图6显示了PM2.5样本中镉日均质量浓度对应毒性指数分布。具体实施方式本专利技术人经过长期广泛而深入的研究，首次开发了一种大气PM2.5细颗粒物生物毒性的综合评价方法，具体地，本专利技术在50％±10％的发光抑制率下，用公式T＝C×D测定空气样本中的毒性指数，从而判断PM2.5细颗粒物的生物毒性。在此基础上，本专利技术人完成了本专利技术。发光细菌检测法发光细菌检测法是一种简单快速的生物毒性检测方法，用以反映环境中有毒物质的综合毒性。该方法是在一定浓度范围内，污染物的浓度与发光细菌的相对发光抑制率存在剂量-效应关系。研究表明，PM2.5细颗粒物是一种表面吸附金属成分、多环芳烃、硝酸盐、硫酸盐等不同化学组分的混合体。因此发光细菌法可适用于PM2.5细颗粒物综合生物毒性的研究。在本专利技术中，通过采集PM2.5细颗粒物样品，采用商品化的发光细菌来探究PM2.5细颗粒物的毒性特征，以获得一种大气PM2.5细颗粒物综合生物毒性的评价方法。在本专利技术中，本专利技术的发光细菌检测法包括检测方法和评价方法，即通过毒性检测后用毒性指数表征大气污染的综合毒性。淡水菌(淡水弧菌)与海洋菌在本专利技术中，经过研究发现，淡水菌(淡水弧菌)的培养条件更接近人体内环境条件。具体地，本专利技术采用淡水菌，比如"青海弧菌"，淡水弧菌的培养条件更接近人体内环境条件。样品在不加盐类(如NaCl、KCl等盐类物质)的环境下就可以进行检测，而且该菌对外界有毒物质反应很灵敏。此外，本专利技术使用淡水弧菌(如青海弧菌)，因为不加盐类(如NaCl、KCl等盐类物质)，提高了对各种离子浓度的反应灵敏度。而海洋菌(海洋发光菌)有局限性，样品因添加盐类(如NaCl、KCl等盐类物质)之后会影响生物毒性，致使检测结果不正确。判断PM2.5细颗粒物生物毒性的方法本专利技术提供了一种判断PM2.5细颗粒物生物毒性的方法，包括步骤：(i)提供待测样本，所述样本为对应于PM2.5细颗粒物的空气污染的样本；(ii)向所述待测样本中加入发光细菌培养液，从而获得发光抑制率；(ii)在50％±10％的发光抑制率下，测定所述样本的毒性指数，从而判断PM2.5细颗粒物的生物毒性。在另一优选例中，所述步骤(ii)中，还包括步骤：(a)取1/10-1/5(较佳地，1/9-1/7)滤膜的待测样本，向其中加入纯水，水浴超声离心后，从而获得上清液；(b)向所述上清液中加入纯水和渗透压液，从而获得样品待测液；(c)向所述样品待测液中加入发光细菌培养液，加入前所述发光细菌培养液中的发光细菌的发光强度(原始发光强度)为I0，加入后所述发光细菌的发光强度为I1，比较I0与I1，从而获得发光抑制率。本专利技术的主要优点包括：(1)本专利技术首次使用发光细菌检测法，用公式T＝C×D测定空气样本中的毒性指数，从而判断PM2.5细颗粒物的生物毒性。(2)本专利技术首次对PM2.5样品中20种重金属元素进行检测，发现其日均浓度较高的前7种元素依次为Fe、Al、Zn、Pb、Mn、Cu、Ba，重金属总量的90％以上。(3)本专利技术首次发现，毒性当量与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种判断PM2.5细颗粒物生物毒性的方法，其特征在于，包括步骤：(i)提供待测样本，所述样本为对应于PM2.5细颗粒物的空气污染的样本；(ii)向所述待测样本中加入发光细菌培养液，从而获得发光抑制率；和(iii)在50％±10％的发光抑制率下，测定所述样本的毒性指数，从而判断PM2.5细颗粒物的生物毒性。

【技术特征摘要】
1.一种判断PM2.5细颗粒物生物毒性的方法，其特征在于，包括步骤：(i)提供待测样本，所述样本为对应于PM2.5细颗粒物的空气污染的样本；(ii)向所述待测样本中加入发光细菌培养液，从而获得发光抑制率；和(iii)在50％±10％的发光抑制率下，测定所述样本的毒性指数，从而判断PM2.5细颗粒物的生物毒性。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(ii)中，还包括步骤：(a)取1/10-1/5(较佳地，1/9-1/7)滤膜的待测样本，向其中加入纯水，水浴超声离心后，从而获得上清液；(b)向所述上清液中加入纯水和渗透压液，从而获得样品待测液；和(c)向所述样品待测液中加入发光细菌培养液，加入前所述发光细菌培养液中的发光细菌的发光强度(原始发光强度)为I0，加入后所述发光细菌的发光强度为I1，比较I0与I1，从而获得发光抑制率。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待测样本的量为0.01-0.5g/膜，较佳地，0.02-0.4g/膜，更佳地，0.05-0.4g/膜。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)和(b)中不含盐类物质。5.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚晔，郝莉鹏，詹铭，
申请(专利权)人：上海市浦东新区疾病预防控制中心，
类型：发明
国别省市：上海,31