طريقة بسيطة لالآلي المرحلة الصلبة استخراج عينات المياه للتحليل المناعية من الملوثات الصغيرة
Summary
A protocol for the extraction and pre-concentration of estradiol from water samples by using an automated and miniaturized system is presented.
Abstract
ويقترح طريقة جديدة لاستخراج المرحلة الصلبة (SPE) من العينات البيئية للمياه. النموذج المتقدمة ودية فعالة من حيث التكلفة وسهلة، ويمكن أن تؤدي SPE السريع، والآلي وبسيط. الحل قبل المركز متوافق مع تحليلها من قبل المناعية، مع نسبة منخفضة من المذيبات العضوية. وصفت طريقة لاستخراج وقبل تركيز الهرمون الطبيعي 17β استراديول في 100 مل عينات المياه. يتم تنفيذ المرحلة العكسية SPE مع octadecyl السيليكا المواد الماصة ويتم شطف مع 200 ميكرولتر من الميثانول 50٪ ت / ت. غير المخفف شاطف بإضافة مياه دي لخفض كمية من الميثانول. بعد إعداد يدويا العمود SPE، يتم تنفيذ الإجراء الشامل تلقائيا في غضون 1 ساعة. في نهاية هذه العملية، يتم قياس تركيز الاستراديول باستخدام انزيم مرتبط التجاري المناعية بالأنزيم (ELISA). ويتحقق 100 أضعاف ما قبل التركيز ومحتوى الميثانول في 10٪ فقط ت / ت. المبالغ المستردة كامل للجزيءتتحقق مع 1 نانوغرام / L ارتفعت عينات مياه البحر غير المتأينة والاصطناعية.
Introduction
إعداد نموذج يمثل خطوة مهمة في أي عملية التحليل. على وجه الخصوص، وإزالة آثار مصفوفة، انتقاص من تدخلات، وإثراء الحليلة ضرورية للحصول على نتائج دقيقة وتصل إلى حدود منخفضة من الكشف. الغدد الصماء المركبات (EDCs) تثير القلق بشكل خاص نظرا لعملها على الكائنات الحية حتى عندما الحالية في مستويات منخفضة جدا في البيئة. هرمون الطبيعي 17β استراديول موجود على تلوث المياه الاتحاد الأوروبي قائمة المراقبة وعرضة لتضاف إلى قائمة المواد ذات الأولوية تنظيمها بموجب الإطار التوجيهي للمياه الأوروبي. يتم تطبيق المرحلة الصلبة استخراج (SPE) عادة لتحليل الملوثات الصغيرة في الماء، مع كل الكيميائي 1-5 (اللوني، مطياف الكتلة) والمناعية 6-9 طرق الكشف. اكتسب هذا الأخير مصلحة في مجال الرصد البيئي، كما هي المناعية المتاحة في مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأشكال، هي محددة لتاالحليلة r يمكنك الحصول، والوصول إلى حدود منخفضة من الكشف. 6، هي 7 و 10 و 11 مختلفة انزيم مرتبط المقايسات المناعي (ELISA) المتاحة تجاريا وتمكن لتحليل عينات متعددة في وقت واحد على لوحة متعددة أيضا. يتكون الإجراء في خطوات التفاعل المتعاقبة التي يمكن أن يستغرق بضع ساعات. ويمكن الكشف عن المنتج النهائي من ردود الفعل البصري لتحديد تركيز جزيء الهدف على أساس منحنى المعايرة.
وتشمل الإجراءات SPE الكلاسيكية الماصة قبل تكييف، واستخراج عينة والغسيل والشطف، والتركيز عن طريق التبخر من شاطف. المذيبات المستخدمة للتخفيف من هذا المستخلص يتم اختياره تبعا لطريقة الكشف. للحصول على طرق المناعية، وكمية من المذيبات العضوية التأثيرات بشدة حساسية هذه الطريقة. 12
بالإضافة إلى الانتعاش والأداء ما قبل الاعتقال، يحتاج الأسلوب أيضا أن تكون بسيطة وفعالة من حيث التكلفة. أتمتة الاجراءه يساعد على الحد من الأخطاء المتعلقة البشرية. في عملنا السابق 13 قدمنا النموذج من أجل SPE الآلي، وتطبيق أسلوبنا في تحليل الهرمون الطبيعي 17β استراديول في عينات مياه البحر. مع الفيديو الحالي نود تسليط الضوء على المزايا التقنية من أسلوبنا مقارنة مع التقليدية خارج الخط وعلى الخط SPE، والتوافق خاص مع الكشف عن طريق تفاعلات المناعية. وصفنا بروتوكول تطبيقها على عينات المياه للكشف عن 17β استراديول. يتم تنفيذ SPE مع يتم تنفيذ octadecyl السيليكا (C18) المرحلة الماصة وشطف مع الميثانول المخفف.
Protocol
Representative Results
Discussion
واقترح طريقة جديدة لإعداد عينات من المياه تليها التحليل باستخدام المناعية. تمكن أداة لتنفيذ استخراج المرحلة الصلبة بطريقة مؤتمتة وسهلة الاستعمال.
الترشيح من عينة المياه قبل الحقن لها في النظام أمر بالغ الأهمية. فإن أي الجسيمات ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was funded by the European Union Seventh Framework Program FP7/2007-2013 under grant agreement no. 265721. The authors thank the RIKILT Institute for Food Safety (NL) for their support in this project.
Materials
| Filter membrane 0.2 μm pore size | Merck Millipore | GNWP04700 | For sample filtration |
| Nylon membrane 11 μm pore size | Merck Millipore | NY1104700 | For SPE column |
| Disposable biopsy punch 5 mm | Medical Budget | 39302439 | |
| Nucleodur C18 ec | Macherey Nagel | 713550.01 | 50 μm particle diameter |
| Synthetic sea water | Sigma Aldrich | SSWS500-500ML | |
| Methanol | VWR | ||
| 17beta-estradiol standard | Enzo Life Science | 300 ng/ml | |
| 17beta-estradiol ELISA kit | Enzo Life Science | ADI-900-008 | 96 wells, range 30 – 3000 ng/L |
References
- Chang, H. S., Choo, K. H., Choi, S. J. The methods of identification, analysis and removal of endocrine disrupting compounds (EDCs) in water. J. Hazard. Matter. 172, 1-12 (2009).
- Azzouz, A., Souhail, B., Ballesteros, E. Continuous solid-phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry determination of pharmaceuticals and hormones in water samples. J. Chromatogr. A. 1217, 2956-2963 (2010).
- Tomsikova, H., Aufartova, J., Solich, P., Novakova, L. High sensitivity analysis of female-steroid hormones in environ-mental samples. Trends Anal. Chem. 34, 35-58 (2012).
- Ciofi, L., Fibbi, D., Chiuminatto, U., Coppini, E., Checchini, L., Del Bubba, M. Fully automated on-line solid phase extraction coupled to high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometric analysis at sub-ng/L levels of selected estrogens in surface water and wastewater. J. Chromatogr. A. 1283, 53-61 (2013).
- Robles-Molina, J., Lara-Ortega, F. J., Gilbert-Lopez, B., Garcia-Reyes, J. F., Molina-Diaz, A. Multi-residue method for the determination of over 400 priority and emerging pollutants in water and wastewater by solid-phase extraction and liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry. J. Chromatogr. A. 1350, 30-43 (2014).
- Huang, C. H., Sedlak, D. L. Analysis of estrogenic hormones in municipal waste water effluent and surface water using enzyme-linked immunosorbent assay and gas chromatography/tandem mass spectrometry. Environ. Toxicol. Chem. 20, 133-139 (2001).
- Hintemann, T., Schneider, C., Schöler, H. F., Schneider, R. J. Field study using two immunoassays for the determination of estradiol and ethinylestradiol in the aquatic environment. Water Res. 40, 2287-2294 (2006).
- Farré, M., Kuster, M., Brix, R., Rubio, F., Lopez de Alda, M. J., Barcelo, D. Comparative study of an estradiol enzyme-linked immunosorbent assay kit, liquid chromatography-tandem mass spectrometry, and ultra-performance liquid chromatography-quadrupole time of flight mass spectrometry for part-per-trillion analysis of estrogens in water samples. J. Chromatogr. A. 1160, 166-175 (2007).
- Pu, C., Wu, Y. F., Yang, H., Deng, A. P. Trace analysis of contraceptive drug levonorgestrel in waste water samples by a newly developed indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) coupled with solid phase extraction. Anal. Chim. Acta. 628, 73-79 (2008).
- Van Emon, J. M., Gerlach, C. L. A status report on field-portable immunoassay. Environ. Sci. Technol. 29 (7), 312A-317A (1995).
- Farré, M., Brix, R., Barcelò, D. Screening water for pollutants using biological techniques under European Union funding during the last 10 years. Trends Anal. Chem. 24 (6), 532-545 (2005).
- Schneider, C., Schöler, H. F., Schneider, R. J. A novel enzyme-linked immunosorbent assay for ethinylestradiol using a long-chain biotinylated EE2 derivative. Steroids. 69, 245-253 (2004).
- Heub, S., et al. Automated and portable solid phase extraction platform for immuno-detection of 17β-estradiol in water. J. Chrom. A. 1381, 22-28 (2015).
- Petrovic, M., Eljarrat, E., Lopez de Alda, M. J., Barcelo, D. Endocrine disrupting compounds and other merging contaminants in the environment: a new survey on new monitoring strategies and occurrence data. Anal. Bioanal. Chem. 378, 549-562 (2004).
- Richardson, S. D., Ternes, T. A. Water analysis: Emerging contaminants and current issues. Anal. Chem. 86, 2813-2848 (2014).
