阻燃剂TBBPA-DAE免疫分析方法研究及其在风险评估中的初步应用

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四溴双酚A类阻燃剂(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)是一类非常典型的溴代阻燃剂(Brominated flame retardants,BFRs),广泛添加于纺织品、电子产品、油漆等产品当中。该类化合物通过不同途径进入水、土壤、空气中,进而和生物体相互作用。大量研究表明该类物质具有慢性毒性,对人体健康具有一定程度的危害。四溴双酚A双烯丙基醚(Tetrabromobisphenol A diallyl ether,TBBPA-DAE)是TBBPA的重要衍生物之一。目前报道的TBBPA类阻燃剂检测方法以仪器分析方法为主,但是昂贵的仪器设备、需要专业的检测人员以及复杂的样本前处理方法限制了其在环境分析领域的广泛应用。因此,需要开发一种低廉、快速的检测手段,为后期进一步分析研究TBBPA类污染物建立相应的方法基础。本研究以TBBPA-DAE为研究对象,设计并合成TBBPA-DAE的四种不同的半抗原,获得单克隆抗体;建立酶联免疫检测方法(ELISA),实现对TBBPA-DAE的特异性识别;并对特殊地域的样本进行采集检测从而对TBBPA-DAE进行环境风险评估;进一步利用单克隆抗体建立基于树状大分子(Polyamide-amine,PAMAM)Au的免疫层析检测方法。具体研究内容如下:(1)合成TBBPA-DAE半抗原(D2、D6、M2、M6)并进行鉴别,制备相应的免疫原和包被原。利用免疫原免疫Balb/C小鼠,选择检测结果符合要求的的小鼠,将其脾细胞与骨髓瘤SP2/0进行融合,制取稳定分泌TBBPA-DAE单克隆抗体的细胞株,并进行相应的评估。(2)采用包被原M6-OVA与E7C2建立ELISA方法;优化包被时间、竞争时间等检测条件;建立ELISA方法标准曲线。(3)对浙江台州的电子垃圾拆解地,山东寿光、湖南浏阳市的溴代阻燃剂生产厂家等重点受污染地区的水样进行采集,应用ELISA方法对水样中的TBBPA-DAE的浓度水平进行检测。(4)建立基于PAMAM-Au的免疫层析方法,对半定量检测结果进行定量分析。基于上述研究内容,获得主要结论如下:(1)获得三株单克隆抗体E7C2、D5E7G3,4E3,其抗体的重链均为IgG1型,轻链均为Kappa型,并评估了E7C2细胞株的交叉反应,发现其对TBBPA-MAE等结构类似的衍生物交叉反应率都小于0.01%。(2)建立ELISA方法,其中IC50值为0.17μg/mL,LOD为0.031μg/mL,IC20IC80为0.0780.41μg/mL,相关系数R2≥0.99;添加回收实验显示,在水样中TBBPA-DAE的添加回收率为97.5107.5%。利用建立的方法对样本进行检测发现,在台州采集的15个水样中,TBBPA-DAE的检出率为40%,检测到的浓度范围为ND0.0481μg/mL;山东采样的5个样本中只有一个样本中有检测到TBBPA-DAE;湖南浏阳河附近采集的水样均未检测到TBBPA-DAE。评估数据表明,采样区域内的衍生物TBBPA-DAE对健康和生态环境影响度较小,但检测污染物浓度水平较高,仍应该引起重视。(3)基于PAMAM-Au传感器的免疫层析方法的IC50为0.192μg/mL,LOD为0.048μg/mL;而对比基于PAMAM-Au-HRP传感器的增强型免疫层析方法IC50为7 ng/mL,LOD为1.5 ng/mL,检测线为1.827.8 ng/mL,分析方法较之前灵敏度提高了约25倍左右。本研究成功制备了TBBPA-DAE的单克隆抗体,建立快速检测阻燃剂TBBPA-DAE的方法;成功制备合成颗粒,并将其应用于免疫层析试纸条,实现了快速、可视化检测环境中污染物的方法。
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