生物毒素的检测分析

2020-09-15 17:45:27, 基泰生物上海基泰生物科技有限公司

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生物毒素的检测分析

定义：

是由各种生物（动物、植物、微生物）产生的有毒物质，为天然毒素

分类：

按来源可分为植物毒素、动物毒素、海洋毒素和微生物毒素

危害：

①引起光敏反应的毒素。比如新鲜木耳中含有光敏物质卟啉，食用后经阳光照射会发生日光性皮炎。光敏性食物：泥螺、灰菜、紫云英、雪菜、莴苣、茴香、苋菜、荠菜、芹菜、萝卜叶、菠菜、荞麦、香菜、红花草、油菜、芥菜、无花果、柑橘、柠檬、芒果、菠萝等。

②引起神经系统病变的毒素。神经毒素是对神经组织有毒性或破坏性的内毒素，可使周围神经（如髓鞘、脑和脊髓及其他组织）产生脂肪性变。多为天然存在，肉毒梭菌产生的肉毒毒素、破伤风梭菌产生的破伤风毒素、产气荚膜梭菌产生的产气荚膜梭菌。毒素等。

③引起胃肠道和肝脏病变的毒素。肠道毒素被吸收以后随血液流经全身，会对全身的器官有所损伤，如呕吐毒素困；还能影响肝脏的解毒功能，加重肝脏的负担。比如夹竹桃，全株都有剧毒，中毒早期有恶心，呕吐，腹泻最后累及心脏；黄曲霉素、蓖麻毒素等都能导致肝脏细胞癌变。

④致癌的毒素。黄曲霉素、赭曲霉素等容易污染谷物、玉米的毒素是一些地方致癌的罪魁祸首，目前发现的植物性致癌毒素有百余种，有千里光碱、野百合碱等，还有一些海洋生物毒素、端镰菌肽等对细胞的癌变有强促进作用。

毒素特点：

种类繁多、特性差异大：种类达到上千种，包含脂溶性、亲水性等。

毒性强：微量摄入即可导致严重的人体神经和组织危害。

含量低：在样品中的含量低至0.01 μg/L，甚至更低。

样品基质复杂：生物和食品中的色素、磷脂等杂质干扰较多

分析方法：

高效液相色谱检测方法

高效液相色谱法以其灵敏度高、特异性强的特点广泛应用于生物毒素的检测中，通常将高效液相色谱法分为液同色谱法、液液色谱法、离子交换色谱法和凝胶色谱法。

质谱检测方法

与传统的生物毒素检测技术(如PCR技术、抗体技术等)相比，质谱技术具有检测范围广、灵敏度高、速度快、操作简单等优点，因而随着质谱技术的成熟和不断完善，该项技术将成为未来生物毒素检测的有力手段。质谱技术按其应用角度和质谱仪类型主要有气相色谱一质谱联用法(GS-MS)、液相色谱一质谱联用法(LC-MS)和其他一些质谱分析方法。

免疫学检测方法

免疫学检测方法是基于抗体与抗原或半抗原之间的高选择性反应而建立起来的一种生物化学分析法。通常具有很高的选择性和很低的检出限，广泛用于各种抗原、半抗原或抗体的测定，一般可分为荧光免疫法、发光免疫法、酶免疫法及电化学免疫法等非放射免疫法和放射免疫法，不过其中应用较广的主要是免疫荧光法、放射免疫法和酶联免疫吸附法

分析仪器：

Waters E2695 HPLC

Agilent 1260 HPLC

Waters UPLC+ XEVO TQ-S LC-MS

Agilent 7890 5975GC-MS

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重点推荐：

WATERS UPLC +XEVO TQ-S

分析优势：

1.方案全：方案包含前处理、色谱柱、液质分析方法。

2.分析速度快：UPLC可以大大缩短分析时间，提升检测通量。

3.实时监控：时刻监控数据质量，可预防假阳性和假阴性。

4.数据库强大：目前，数据库含有130多种生物毒素，覆盖常见的几大类毒素

实际分析：

下面的案例使用的是ACQUITY UPLC系统串联Xevo TQ-S质谱仪，对包括部分非管制环亚胺类毒素在内的多种亲脂性海洋生物毒素进行检测，只需5 min分析时间。UPLC技术能够缩短分析运行时间，并且不会对色谱峰分离度和峰质量产生不良影响，而Xevo TQ-S（串联四极杆质谱仪）可提供高灵敏度的检测，还能够在切换电喷雾正离子（ESI+）和负离子（ESI-）模式下同时采集多重反应监测（MRM）数据。

该方法对于环亚胺毒素、扇贝毒素等28种毒素，基质加标校准曲线在所用的浓度范围（0.125-1.5×PL）内表现出良好线性（R2>0.990）。各种毒素的回收率结果良好，均介于91%-104%的范围内。

下面案例列举的是某食品检验所建立的同时测定6种常见鹅膏肽类毒素（α-鹅膏毒肽，β-鹅膏毒肽，γ-鹅膏毒肽、二羟基鬼笔毒肽、羧基二羟基鬼笔毒肽、羧基三羟基鬼笔毒肽）含量的UPLC-MS/MS法。上机检测一个样品仅耗时9 min。最低检测浓度：血液样品中0.1~0.2 μg/L，尿液样品0.3~0.5 μg/L。