一种乳制品中全氟化合物的免疫亲合色谱-超高效液相色谱-质谱连用快速检测方法技术

技术编号:9518583 阅读:88 留言:0更新日期:2014-01-01 16:22
本发明专利技术涉及一种免疫亲合色谱-超高效液相色谱-质谱连用快速检测方法,尤其涉及乳制品以及水体中全氟化合物检测方法的新技术。步骤为:第一步,人工抗原的合成。第二步,多克隆抗体的筛选与鉴定。第三步,免疫亲和柱的研制。第四步,超高效液相色谱串联质谱检测方法的建立和优化。该技术提供一种快速检测环境中全氟化合物残留的方法,更好地提高了检测灵敏度,保证了对样品检测的准确性。适应当前对全氟化合物残留检测的需要,便于开展对环境中实际样品中全氟化合物的残留检测。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种免疫亲合色谱-超高效液相色谱-质谱连用快速检测方法,尤其涉及乳制品以及水体中全氟化合物检测方法的新技术。步骤为:第一步,人工抗原的合成。第二步,多克隆抗体的筛选与鉴定。第三步,免疫亲和柱的研制。第四步,超高效液相色谱串联质谱检测方法的建立和优化。该技术提供一种快速检测环境中全氟化合物残留的方法,更好地提高了检测灵敏度,保证了对样品检测的准确性。适应当前对全氟化合物残留检测的需要,便于开展对环境中实际样品中全氟化合物的残留检测。【专利说明】
本专利技术涉及一种免疫亲合色谱-超高效液相色谱-质谱连用快速检测方法,尤其涉及乳制品以及水体中全氟化合物检测方法的新技术。
技术介绍
全氟化合物(Perfluorinated compounds, PFCs)以其优良的热稳定性、化学稳定性、高表面活性及疏水疏油性能,被大量应用于聚合物添加剂、润滑剂等诸多工业生产和生活用品中。全氟辛烧磺酸(Perfluorooctane Sulphonate, PF0S)和全氟辛酸(Perfluorooctanoic Acid, PF0A)是代表性的 PFCs。2009年5月联合国环境规划署及《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》第四次缔约方大会就减少并最终禁止使用9种严重危害人类健康与自然环境的有毒化学物质达成共识。这9种新的POPs就包括PFOS及其衍生物全氟辛烷磺酸盐和全氟辛基磺酰氟。由于PFCs的C-F键能极大,在正常环境条件下很难降解,不能被传统的污水处理方法有效去除。Alexander G.P.估算1970-2002年间全球全氟辛基磺酰化合物的产量为9.6-12.25万吨,其中海洋表层中存在量估计为235-1770吨。所以PFCs所造成的全球性环境污染已成事实。随着我国乳业的快速发展,乳制品产量和人均消费量大幅度增加,人们对乳品的安全问题提出更高的要求。乳品中全氟化合物污染对人体健康的危害,属于长时期、微剂量、慢性细微毒性效应,可以导致人体生理生化或者自然免疫功能缺陷、致畸、致癌、致突变等问题。控制乳制品中PFCs污染,确保乳品安全,正日益受到关注,其中奶牛饲料原料和饮用水受PFCs污染是导致牛乳制品中PFCs残留的重要原因。对于PF0S/PF0A等PFCs造成的环境污染,尽管目前国内外已经做了许多研究工作,可是深度和广度仍远远不够,分析方法尚不够成熟,复杂环境、生物及食品样品的分析方法需要进一步完善,经国家标准化管理委员会网站查询表明,未见PFCs残留检测标准方法。PFCs检测方法研究中对样品的前处理是一个至关重要的环节。因为PFCs具有疏水疏油的双重性,属于痕量环境污染物,而且环境基质如生物样品往往都成分复杂,所以样品前处理较困难,已成为制约环境监测和深入研究这类物质环境行为的重要因素之一。目前用于PF0S/PF0A环境样品前处理的技术主要有液-液萃取(LLE)和固相萃取(SPE)。LLE是传统的萃取方法,尽管方法成熟,可是存在如界面易乳化,耗费溶剂,操作烦琐,实验误差大的缺点。SPE是当前主流的萃取手段,反相C18柱及离子交换HLB柱是使用较多的SPE柱。这些SPE柱尽管萃取效果好于LLE,可仍然存在一些缺点:SPE柱价格较高,虽然理论上可以重复使用,但由于环境样品的复杂性,往往很少重复使用,使用成本较大;商品化SPE柱的填料易被复杂样品污染堵塞,柱效下降;PFCs极性差别大,反相或离子交换SPE填料并不适合所有的PFCs萃取,如反相吸附剂对小分子极性化合物没有足够的保留,复合弱离子交换吸附剂尽管兼顾离子交换和反相机制,效果好于反相吸附剂,可是对于组织中ClO以上全氟酸的回收率却低于50%。近年来,针对LLE、SPE萃取技术的不足,科学家们不断地改进,已形成了液-固萃取、加速溶剂萃取、超声萃取、固相微萃取等新技术。免疫亲合色谱(Immunoaffinity Chromatography, IAC)是一项颇具发展潜力的样品前处理技术,其原理是利用抗原与抗体之间的高亲合、高特异而且可逆的“锁-钥匙”结合特性和柱层析色谱的差速迁移理论建立的分离富集方法。IAC具有选择性高、富集能力强、可重复使用的优点,能够满足痕量小分子化合物的检测要求。IAC在农药、兽药残留等领域应用的研究较多,部分IAC已经商品化。在环境科学领域,与IAC相关的免疫检测技术研究已经取得一定成果,而有关IAC用于乳制品样品前处理的研究报道却很少。Weilin LShelver最近报道了用于环境多溴联苯醚(PBDEs)检测的酶联免疫吸附方法(ELISA),检测限与GC-NC1-MS相当,可达到0.lppb。研究数据表明ELISA可用于环境、生物样品的PBDEs检测,回收率与仪器方法相当。然而,ELISA方法存在不能区分相似结构PBDEs的缺点,这恰说明抗体的宽识别能力,提示IAC技术实际应用的可行性。E.Eljarrat报道了用于二噁英提取的IAC技术。该技术可以选择性提取五种ppt级的二噁英,并且与传统的前处理方法相比,IAC可以使处理速度提高20倍,节约100倍的有机溶剂。综上所述,有关与PFCs相似小分子化合物如长链脂肪酸或环境有机污染物如溴代联苯醚、二噁英等的人工抗原合成、特异性抗体筛选、IAC柱的制备与应用等技术已经比较成熟,可以为本课题所借鉴。经查新检索,尚未见用于PFCs的免疫检测方法及样品前处理IAC的研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是制备免疫亲合色谱的抗体,实现色谱前处理中PFCs及其衍生物全氟辛烷磺酸盐和全氟辛基磺酰氟的富集浓缩;运用液相色谱-质谱连用对乳制品中PFCs进行试验参数探索,定性定量分析并建立典型PFCs及其衍生物全氟辛烷磺酸盐和全氟辛基磺酰氟的标准曲线,提供最佳分离鉴定效果。一方面,本专利技术提供了一种制备PFCs及其衍生物免疫亲合色谱柱的方法,该方法的具体步骤为:(I)人工抗原的合成a、PF0S/PF0A等PFCs及其结构类似物二羧基或二磺酸基PFCs,通过混合酸酐法与载体蛋白牛血清蛋白(BSA)、鸡卵清白蛋白(OVA)偶联合成人工抗原。b、人工抗原的纯化及鉴定:采用透析的方式进行纯化;通过HPLC、MS、SDS-PAGE凝胶电泳、IR等鉴定手段对所合成的人工抗原进行鉴定,判定偶联效果,计算结合比。(2)多克隆抗体的筛选与鉴定将合成的PFCs-BSA人工抗原注入大白兔,约间隔7_10天注射一次,30天后,取血清进行抗体的特性鉴定。抗体特性及效价采用包被PFCs-OVA的间接竞争ELISA方法,利用酶标羊抗兔抗体进行测定。对于阳性高效价的抗体血清进行收集,并经聚丙烯凝胶电泳或琼脂双扩进行抗体纯化。纯化后抗体效价、特异性测定采用ELISA进行测定。(3) IAC柱的研制将抗体与活化的SepharoseCL_4B偶联,乙醇胺封闭未偶联的活性位点,获得特异性免疫吸附剂。将免疫吸附剂装柱,平衡,然后进行柱容量、选择性、富集效率、稳定性测试,洗脱条件的建立,回收率、重复性测定等。在本专利技术的优选实施过程中,前述的柱容量、选择性、富集效率、稳定性测试,洗脱条件的建立过程如下:(I)柱容量的选择:分别将含3ng、20ng、100ng、150ng、300ng的PFOS标准品的50m本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种乳制品中全氟化合物的免疫亲合色谱?超高效液相色谱?质谱连用快速检测方法,其特征在于,制备免疫亲合色谱的抗体,实现色谱前处理中PFCs及其衍生物全氟辛烷磺酸盐和全氟辛基磺酰氟的富集浓缩;运用液相色谱?质谱连用对乳制品PFCs进行定性定量分析并建立典型PFCs及其衍生物全氟辛烷磺酸盐和全氟辛基磺酰氟的标准曲线,提供最佳分离鉴定效果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱江郭小品卢聪罗启仕杨洁孟梁朱杰郭琳李忠元张长波李青青王旌高洁朱悦
申请(专利权)人:上海市环境科学研究院
类型:发明
国别省市:

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