Method Article

שיטת QuEChERS-HPLC שונה לזיהוי פחמימנים ארומטיים פוליציקליים בעוברי דג זברה שנחשפו לחלקיקים עדינים

DOI:

10.3791/67757

⸱

June 13th, 2025

 ,  ,  ,  , 
1Suzhou Industrial Park Center for Disease Control and Prevention, 2Suzhou Medical College of Soochow University, 3MOE Education Key Laboratory of Geriatric Diseases and Immunology

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פיתחנו שיטת QuEChERS-HPLC שונה כדי להעריך את הרמות הפנימיות של 16 PAHs בעוברי דג הזברה.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

חשיפה אימהית לחלקיקים עדינים (PM2.5), בקוטר אווירודינמי של 2.5 מיקרומטר או פחות, נקשרה להפלה ספונטנית ולמחלות מולדות שונות בבני אדם. עם זאת, המנגנונים הבסיסיים נותרו לא ברורים. עוברי דג הזברה נמצאים בשימוש נרחב לחקר הרעילות ההתפתחותית של PM2.5 , אך מדידת הרמות הפנימיות של פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAHs), המרכיבים הרעילים העיקריים של PM2.5, מהווה אתגר. במחקר זה, פיתחנו שיטת כרומטוגרפיה נוזלית מהירה, קלה, זולה, יעילה, קשוחה ובטוחה בעלת ביצועים גבוהים (QuEChERS-HPLC) להערכת הרמות הפנימיות של 16 ה-PAHs המפורטים ברשימת המזהמים המועדפים של הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית (EPA). עוברי דג הזברה טופלו בחומר אורגני הניתן למיצוי (EOM) מ-PM2.5 למשך 2-72 שעות לאחר ההפריה (hpf). שיטת QuEChERS שימשה להכנת דגימות, ו-HPLC-FLD/DAD (HPLC עם גלאי פלואורסצנטי וגלאי מערך דיודות) שימשה לניתוחים איכותיים וכמותיים של PAHs. זיהינו בהצלחה שישה PAHs (פננתרן, אנתרסן, פלואורן, אצנפתן, פלואורנתן ופירן) בעוברי דג זברה שנחשפו ל-PM2.5. שיטה זו חיונית לחקירת המנגנונים של רעילות התפתחותית הנגרמת על ידי PM2.5.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

חלקיקים עדינים (PM2.5), בקוטר אווירודינמי של 2.5 מיקרומטר או פחות. הוא גורם סיכון סביבתי מוביל. בשל גודלו הקטן, PM2.5 מסוגל להיכנס למערכת הדם ולחלחל למחסום האם-עובר. מחקרים אפידמיולוגיים קשרו בין חשיפה אימהית ל-PM2.5 עם הפלה ספונטנית ומחלות מולדות שונות 1,2,3,4. עם זאת, המנגנונים הבסיסיים של הרעילות העוברית של PM2.5 אינם מובנים היטב. PAHs, המרכיב הרעיל העיקרי של PM2.5, רעילים מאוד לבני אדם בשל תכונותיהם המוטגניות והמסרטנות 5,....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. טיפול לדוגמא

  1. קולקציית PM2.5
    1. אסוף PM2.5 על מסנני קרום קוורץ 47 מ"מ.
      הערה: PM2.5 נאסף בעיר סוג'ואו, סין.
  2. מיצוי EOM
    1. חותכים את המסנן לחתיכות ומניחים בבקבוק זכוכית חרוטי עם 150 מ"ל אצטוניטריל.
    2. אולטרסאונד את הבקבוק ב-35 מעלות צלזיוס למשך שעה והעביר את התמצית לארבעה צינורות של 50 מ"ל.
    3. צנטריפוגה בטמפרטורה של 7,000 × גרם למשך 20 דקות, ואז העבירו את הסופרנטנט למאייד סיבובי ורכזו אותו לכ-5 מ"ל.
    4. מתאדים ליובש תחת זרימת חנקן באמבט מים של 35 מעלות צלזיוס וממיסים את השאריות בדימתיל סולפוקסיד (DMSO)....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל ההליך לחשיפה ל-EOM, הכנת דגימה וזיהוי PAH מתואר באיור 1. עבור HPLC-FLU/DAD, יחס אות לרעש של 3:1, עם טווח זיהוי בין 0.3 ל-5.0 ננוגרם/מ"ל, נחשב מקובל. מגבלות הזיהוי של שיטת הזיהוי נעו בין 3.0 × 10-4 ל-5.0 × 10-3 ננוגרם לאורגניזם. כל עקומות הכיול הראו ליניאריות גבוהה (r2 > 0.999). ערכי הדיוק שנקבעו באמצעות תמציות שהתקבלו מדגימות מטריצה היו מתחת ל-5%. שיעורי ההחלמה הגבוהים נעו בין 82.0% ל-96.3% (טבלה 1).

כפי שמוצ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עוברי דג הזברה הם מודל רב עוצמה של בעלי חוליות למחקרי רעילות התפתחותית, אך גודלם הקטן מסבך את הזיהוי של תרכובות אורגניות נדיפות למחצה (SVOCs) כגון PAHs. במהלך הכנת הדגימה, מניעת זיהום של עוברי דג הזברה היא קריטית. ניקוי נכון של דגימות הוא צעד מפתח כדי למנוע העברת תרכובות ממדיום החשיפה לתמצית הדגימה. שטיפה לא מלאה עלולה להוביל להערכת יתר, בעוד ששטיפה מוגזמת עלולה לגרום לאובדן חומרים מתוך העוברים, וכתוצאה מכך להערכת חסר. במהלך מיצוי PAH, יש צורך להסיר מים וזיהומים שמקורם בעוברי דג הזברה.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה כספית על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מספר מענק: 81972999) ותוכנית פיתוח המדע והטכנולוגיה של סוג'ואו (מחקר בסיסי על יישומים רפואיים, SKY2023036 ו-SKY2023115).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
16 פתרונות PAHs סטנדרטיים מעורבים o2si Smart Solutions (דרום קרוליינה, ארה"ב)110124-0616 PAHs פתרונות סטנדרטיים מעורבים  כולל נפתלין (Nap), אצנפתילן (Acy), אס-נפתן (Ace), פלואורן (Flo), פננתרן (Phe), אנתרסן (נמלה), פלואורנתן (שפעת), פירן (Pyr), בנזו [a] אנתרסן (BaA), קריזן (Chr), בנזו [b] פלואורנתן (BbF), בנזו [k] פלואורנתן (BkF), בנזו [a] פירן (BaP), אינדנו [1,2,3-cd] פירן (IcdP), דיבנץ [a, h]אנתרסן (DahA), בנזו [g,h,i] פרילן (BghiP).
1260 Infinity II LC SystemAgilent Technologies (סנטה קלרה, ארה"ב)FLD (G1321A); DAD SL (G1315C)
AcetonitrileScharlab (ברצלונה, ספרד)AC03661000ממס
CNWBOND HC-C18 SPE ANPEL Laboratory Technologies (Shanghai) Inc. (שנגחאי, סין)SBEQ-CA0801C18 היא אריזה בשלב הפוך עם איזון טוב בין הידרופילי להידרופובי, שיכול לספוג ולהפריד היטב תרכובות אורגניות קוטביות ולא קוטביות.
אדמה דיאטומיתAgilent Technologies, Inc (סנטה קלרה, ארה"ב)12214013להפרדה, טיהור והסרה של זיהומים אורגניים;
Dispersive SPE 15 מ"ל, ENAgilent Technologies, Inc (סנטה קלרה, ארה"ב)5982-5056טיהור דגימות
ANPEL Laboratory Technologies (שנחאי) Inc. (שנגחאי, סין)SCAA-104מסנן מחט פאזה אורגני (ניילון), 0.22 ומיקרו; m
HexaneScharlab (ברצלונה, ספרד)HE02481000ממס
MilliporeMerck (ניו ג'רזי, ארה"ב)של מים טהורים
במיוחד - N-EVAP Nitrogen EvaporatorsOrganomation (מסצ'וסטס, ארה"ב)אידוי ממיסים
Sorvall ST4 PlusThermo Fisher Scientific (וולת'ם, ארה"ב)צנטריפוגה
  Vortex- Genie 2 (G560E)Scientific Industries (ניו יורק, ארה"ב)Vortex
ZORBAX Eclipse PAHAgilent Technologies, Inc (סנטה קלרה, ארה"ב)959990-918עמודה זו משמשת בדרך כלל במערכות HPLC כדי להשיג ניתוח מדויק ואמין של PAHs.
אריזת מסנן הכן אורגנומציה

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wang, H., et al. Association of maternal exposure to ambient particulate pollution with incident spontaneous pregnancy loss. Ecotoxicol Environ Saf. 224, 112653(2021).
  2. Grippo, A., et al. Air polluti....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

QuEChERS HPLCPolycyclic Aromatic HydrocarbonsZebrafish EmbryosFine Particulate MatterPAH DetectionSample PreparationFluorescence DetectorDiode Array DetectorExtractable Organic MatterDevelopmental Toxicity

Related Articles