生产化学品和产品,我们需要在我们的生活中生存和发展,我们需要的行业。不幸的是,创建我们瞄准的目标,以及不需要的副产品也经常产生。其中一些是众所周知的,比如二氧化碳,但也有很多的化学物质,如果没有正确处理和安全,可以对环境和健康有害。在这些副产品的化学物质称为二恶英。
探测、量化并最终煽动补救行动与二恶英污染,科学家需要合适的分析工具和技术。美国环境保护署(构成)批准了一项新的二恶英测试方法这可能帮助这些努力。
我们采访了弗兰克·l·多尔曼副教授,博士,FRSC生物化学、微生物学和分子生物学宾夕法尼亚州立大学和高级主要水域环境市场经理公司关于二恶英带来的危害,挑战他们的身份和未来检测景观。
凯伦管家(KS):二恶英和为什么他们关注什么?这是问题增加吗?
弗兰克·l·多尔曼(FD):通常,当“二恶英”这个词用在科学应用在人类健康和/或环境暴露而言这是一个简化为一系列的分子更正式称为polychlorodibenzo-p-dioxins和polychlorodibenzofurans。一起有210个可能的配置这些分子(称为副产品),但通常我们关心与17岁的一个子集的被认为是对生物体有毒,包括人类。他们的特定分子氯替换位于外侧位置,编号2、3、7和8使用传统的命名系统,因此需要congener-specific决心为了描述一个样本的总体有毒相等(可)值。
这些分子具有持久性和生物累积性的,再加上他们的潜在的健康影响,代表了一个非常重要的一类化合物的分析测定。因为他们已经在科学界的密切监视下,许多监管措施减少二恶英进入环境。结果,整体二恶英污染进入环境已经减少,但这些化合物的长寿命和累计性质要求继续警惕预防或减少暴露努力保持活跃。这是最好的针对工业过程的控制他们释放的主要来源可以进入食品供应,并最终导致人类的影响。
虽然每年大量的二恶英和呋喃进入环境可能在下降,对人类健康的影响仍然是科学家的关注。特别是有关的潜在影响胎儿发育,甚至继续研究是针对测量低水平的检测在小得多的样本数量比呼吁在传统环境分析方法。随着我们继续从批量环境样品测试对样品更直接的人类相关性(食品大宗商品、血清、血液斑点,等等)需要额外的敏感性变得更科学试图充分理解各种风险的影响外源化合物如polychlorodibenzo-p-dioxins和polychlorodibenzofurans。
KS:目前二恶英检测吗?与现有的方法有什么缺点?
FD:在过去的几十年,二恶英分析了使用气相色谱法(GC)其次是高分辨率质谱(,8经)基于双聚焦磁行业技术。这种分离和检测方法允许必要的敏感性、选择性和特异性必要报告结果所需的水平的各种方法(美国环境保护署1613年(构成)方法,例如)。这种方法依赖于色谱分离的“有毒”这个词汇在每个同族体组(氯化级别),其次是检测accurate-mass,特定的离子,为每个目标化合物。这些工具使用多个阶段的质谱分析来达到所需的质量分辨率可能有色谱coelutions target-to-matrix分离。尽管这项技术非常有效,是工具性的复杂性为代价的;这些工具需要高层的运营商。另外,这些工具,往往是相当“挑剔”和整体系统的鲁棒性不高许多用户将欲望。最后,这些工具也越来越难找到一些历史制造商已经退出这个市场优先于其他类型的仪器由于制造业的成本和复杂性。
除了这些缺点,这些工具也不实现由一些研究人员所需的灵敏度。当他们有能力在100年fg,左右,检测能力,一些分析,最值得注意的是,human-relevant样本,样本质量/体积可以是有限的(血液,血液斑点等),将受益于进一步提高灵敏度。更多的常规应用,提高仪器灵敏度可能也会允许少量的样本中提取和/或样本提取集中到更大的卷。商业实验室将节省时间和费用,提高实验室的吞吐量。
KS:美国环境保护部,最近接受了二恶英检测的新技术。可能这个好处实验室和人类健康如何?
FD:美国环境保护部正式接受修订后的方法对传统方法1613 b,这大大改变了潜在的景观采用串联质谱仪进行二恶英检测。SGS-AXYS方法16130年允许将废水检测二恶英和呋喃使用串联质谱分析。实验室现在有一项首创的替代测试程序可以引用(ATP),其次是其他实验室的希望让你更容易获得一个自己的ATP。此外,修正SGS-AXYS方法将推进计划包含在联邦注册为一个更新发布方法在未来1613 b。当发生,那么这项技术被接受没有任何进一步的实验室需要申请验收。
除了规定,采用串联质谱的好处,特别是水域TMXevoTMTQ-XS大气压气体chromatography-tandem质谱仪(APGC-MS / MS)(一两种乐器的SGS-AXYS方法16130开发)是一个大型的增益灵敏度比常规,8经方法。这个增益灵敏度可以允许测量和量化目标化合物的其他仪器只能报告一个“一级”。对于那些研究人员调查暴露与疾病之间的因果类,测量的实际值进行相关性研究是至关重要的。此外,这种敏感性打开世界测量的可能性非常小的样本,与前面讨论的问题,所以这就变成了更重要的是当你考虑风险科目。的例子,这将是婴儿和health-compromised个人那里获得大量样本的风险将是禁止的。
更多的常规分析,这个增益灵敏度APGC-MS /女士允许修改在实验室样品制备步骤,以便增加吞吐量可能会意识到,这些具有历史意义的方法并不可行。
最后,这对监测仪器还允许多个化合物类,历史,8经方法的另一个限制,使额外的目标化合物来衡量。具体来说,mixed-halo二恶英和呋喃报告了环境样品和他们的生物活性也表示,他们可能扮演相同角色的polychloro-congeners历来受到监控。这个乐器的使用可以将所有这些化合物以单一分析,它应该反映一个更现实的可。
KS:障碍可能存在的新仪器,如何克服这些问题?
FD:当然,与任何新技术,将会有一段采用,这也不例外。几十年的数据使用,8经已报告的方法和有抵抗的潜在用户数据改变担心它可能会导致一个不连续的报告结果。此外,监管方法通常是缓慢适应新的工具方法相同的理由。然而,事实是,,8经仪器更难运作和维护和越来越稀缺。也许最担忧的是,随着,8经方法,人类暴露于环境和职业资源没有被充分监控程度上,可能是由于仪器的限制,所以从严格的科学观点将是更好的适应一个平台,没有这些限制。
研究人员一直在使用APGC-MS /女士已经有些年头了,而且有许多出版物在科学文献证明不仅,8经方法等价,但改进的性能。监管世界现在也开始采用这种技术,随着实验室越来越熟悉这些系统的性能,规定将适应。我们已经看到,欧盟已经允许串联四极用于食品和饲料样品现在构成识别它的废水普遍接受的时间日益临近。一旦客户的商业实验室获得舒适的水平,采用可能发生比较快我就预测。
KS:美国环境保护部接受这项技术意味着所有的实验室可以立即利用这种技术吗?有很多已经开关?
FD:正如前面讨论的一个问题,美国环境保护部直属实验室执行工作方法1613 b必须提交一个ATP,但现在他们有SGS-AXYS先例参考和使用作为模板。当然,如果没有一个实验室工作直接由1613 b,然后他们可以问客户和批准使用串联MS / MS和再次引用ATP已经理所当然。重要的是要注意,SGS-AXYS ATP并不全权委托给所有执行二恶英分析实验室在所有的样品,但它确实是一个主要障碍已经被克服。它应该允许其他客户更简单的请愿。美国环境保护部也设置一个网站对细节他们当前的位置在这些法规和实验室还应参考来源。已经有许多实验室研究和商业使用XevoTMTQ-XS APGC-MS / MS仪器对二恶英和呋喃分析。这些实验室也是扩大范围的化合物他们监控系统包括多氯联苯(PCB)、多溴二苯醚(PBDE)和广泛的农药除了别人。迄今为止,没有任何实验室发现这项技术的负面影响相对于,8经方法对于任何样本,而是许多性能非常满意。这种技术很可能将取代,8经技术在一个相对短的时间内,市场已有多家厂商效仿。
这是弗兰克·l·多尔曼博士博士凯伦管家,高级科学作家技术网络。188金宝搏备用
