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海洋毒素仪器检测方法优点

发布时间:2022-09-03 07:13:45

㈠ 海洋生物毒素的概论

在海洋生物中,存在一类高活性的特殊代谢成分,即海洋生物毒素。海洋生物毒素资源丰富,种类多,分布广,据估计有1000多种,其中已确定结构的有几十种。海洋生物毒素是海洋天然产物的重要组成部分,亦是海洋生物活性物质中研究进展最迅速的领域。
一些海洋毒素(marine toxins)是海洋生物的防御物质,由于释放后很快被海水稀释,为了达到防御的作用,其活性往往超强。如河鲀毒素(tetrodotoxin,TTX)最初是在1909年因研究河豚鱼卵的神经毒性成分而发现的,但直到1964年才确定其结构是一种复杂的笼形原酸酯类生物碱。 简介
河鲀毒素(Tetrodotoxin,TTX,由于历史原因经常错写为河豚毒素)是从河豚鱼中分离出来的一种电压敏感的Na+通道外口的特异性阻滞剂,对神经、肌肉、浦金野氏纤维等兴奋细胞膜的Na+通道均具有高度专一性,TTX最初用于治疗麻风患者的神经痛,是一种较强的镇痛剂,作用较缓且持久,曾代替吗啡、杜冷丁等治疗神经痛,且无成瘾性,它比常用麻醉药强万倍以上。河鲀毒素是一类高值的生物活性物质,高纯度的河鲀毒素,国际市场的价格为每克几十万美元。作为“分子探针”,TTX因其高选择性和高亲合性地阻断神经兴奋膜上Na+通道而成为鉴定、分离和研究Na+通道的重要工具药。已发现的河豚鱼毒素有七种天然衍生化物,它们因其致死率、对细胞过敏膜钠通道特殊阻断功能而成为最重要的海洋毒素之一。TTX是迄今为止在自然界中发现的最为奇特的小分子天然产物之一,不仅结构新颖而且性质独特,在有机溶剂和水中都不溶解,仅溶于醋酸等酸性溶剂,并且在碱性和强酸性溶剂中不稳定;在溶液中以两种平衡体的形式存在等。TTX毒性极大,其LD50为8.7μg/kg,是氰化物的1000倍;局部麻醉作用是普鲁卡因(procaine)的4000倍,可用作某些癌症后期的缓解药。然而更有意义的是TTX的作用机制与陆地发现的毒素不同,其在极低的浓度就能选择性地抑制Na+通过神经细胞膜,但却允许K+通过,是神经生物学和药理学研究极为有用的工具药。
河豚毒素的临床应用
河豚毒素是一种毒性很强的海洋神经毒素,近年来发现它具有很好的镇痛作用和明显的抗心律失常活性。TTX对神经细胞的钠通道有着高度的阻滞作用,可阻断神经冲动的传导,因此能产生明显的局部麻醉作用。 TTX相对与盐酸普鲁卡因具有作用时间长的特点,TTX对粘膜的穿透力弱,没有表面麻醉作用。但由于河鲀毒素的毒性较大,且其药物动力学情况知之不多,使得其不能广泛使用。 MBA 法的原理是将待检样品的提取液直接给小鼠腹腔内注射,观察临床症状和记录死亡时间。MBA法建立于1937年,是AOAC和欧盟指令91/492/EEC指定的检测方法,检测限值近似40μg STXeq /100 g贝壳组织,是目前最高残留限量( MRL) 的50%。

㈡ 海洋生物毒素的介绍

海洋生物毒素为海洋生物体内存在的一类高活性的特殊代谢成分,一般拥有剧烈毒性,是海洋生物活性物质中研究进展最迅速的领域。主要由藻类或浮游植物产生,可根据化学结构将海洋生物毒素大致分为多肽类毒素、聚醚类毒素、生物碱类毒素等三大类。海洋生物毒素可以在滤食性的软体贝壳类动物的组织内蓄积。

㈢ 目前常用的分析仪器,并说明它们的检测原理,适用范围,各有何优缺点

超声波探伤仪器是一种集先进的科技为一体的检测仪器,它在医院的治疗过程中发挥着很重要的角色,同也能够对零件等进行快速而又准确的检查,以达到使用安全的目的。与其它的探测仪相比,超声波的探测仪能够在短时间内完成作业,而且它在使用的时候比较的简单,精确度和灵敏度也是同类产品无法相比的。

(一)超声波探伤仪器的工作原理
顾名思义超声波探伤仪器主要依靠的是超声波独特的性能来实现探伤的,当然这主要还是因为超声波它具有多种的波型,适应于多种的传播介质。
在使用的时候它的横波能够对管材进行准确的监测,特别是对那些裂缝、划伤以及气孔等能够准确的检测出来。它的纵波则对金属铸锭、坯料、大型的锻件等能够进行快速的检测,特别是能够检测出那些出现白点、分层的现象。而它的板波却能够检测薄板的正常与否,与之不同的是表面波则可只可以检测一些形状比较简单的铸件是否存在缺陷。所以说超声波探伤仪器在使用的时候能够很好的帮助到人们的工作。

(二)超声波探伤仪器的优点
由于使用的是超声波进行检测的,所以这种探伤仪具有比较强的穿透力,在工作的时候它甚至能够检测到数米以下的情况。而且它的灵敏度也是很不错的,在使用的时候它能够在短时间内发现其他探测仪不能够发现的反射体,而且能够对物质的位向、形状以及大小等进行准确的确认,并且它能够快速的将检测到的结果进行反应。与同类产品相比,它在使用的时候只需要从被测物体的一面进行测量就可以了,这在很大的程度上节省了人力和时间,而且它的体积比较的小便于携带,操作起来的时候不仅比较的简单,而且具有很不错的安全性能。

(三)超声波探伤仪器的不足之处
目前来说,超声波探伤仪器对那些形状比较不规则的或者是非均质材料的检查不够精确,而且它不适合有空腔的结构的测量。

综上可以看出的是超声波探伤仪器虽然存在一定的不足,但是它整体的性能还是很不错的。而且它在工业、水利工程、医疗设备、救援设备等中都发挥着非常重要的作用,对人们而言使用产生波探伤仪能够在很大的程度上提高精确度,也节省了大量的人力,是实际操作过程中不错的选择。

㈣ 细菌内毒素检测仪Elx808(IU)有什么功能

鉴于某公司提出Elx808(IU)不是细菌内毒素专用检测仪,提到Elx808(IU)可以用于ELISA法定量检测内毒素。实际上,Elx808(IU)是带有温育系统的微板光学检测仪器(kinetic microplate reader)。可以进行动力学检测,适用于内毒素检测的动态浊度法和动态显色法,也可以进行终点显色法检测,适用于内毒素检测的终点显色法及酶联免疫实验(ELISA)实验。这里提到的内毒素检测用的动态浊度法、动态显色法和终点显色法均不属于ELISA方法。因为这几种检测方法并没有应用抗原抗体检测原理。目前广泛应用的细菌内毒素定量法所包含的这三种方法是根据鲎试剂中所含有的C因子对内毒素特异反应并且能进一步激活鲎试剂中特定酶系统引起反应液浊度变化或者颜色变化的原理进行定量的。动力学方法所需要的就是带有温育系统,可以进行动力学读数的光学检测仪器。
市面上有些插试管的内毒素检测仪英文为kinetic tube reader,仅可以用来进行动力学检测。结构简单,波长单一,因此功能也有限。而带温育系统的微板检测仪kinetic microplate reader动力学和终点法都适用。并且由于检测时的反应容器96孔板位于一个封闭的空间,孔间差异小,温控精度高,可以标准化操作,可以配备自动加样系统实现批量化、自动化操作,因此世界各鲎试剂生产厂家长期推广这一仪器进行内毒素检测。这正说明了本仪器是一台性能非常优越的内毒素检测仪器。
鲎试验微生物检测系统Elx808(IU)带有功能强大的专业内毒素、真菌(1,3)-β-D-葡聚糖检测软件,检测细菌内毒素时灵敏度达到0.001EU/ml, 线性范围0.001-100EU/ml。检测真菌(1,3)-β-D-葡聚糖时灵敏度达到5pg/ml,线性范围5-1000pg/ml. 符合FDA GMP要求。是进行细菌内毒素检测、真菌(1,3)-β-D-葡聚糖检测的最佳选择。

㈤ 河鲀毒素的检测方法

河纯毒素在发现之初人们就在不断寻找其更好的检测方法。河鲀毒素检测常用的方法有小鼠检测法、酶联免疫法、薄层色谱法、柱后衍生高效液相色谱检测法、气质联用法和液质联用等。国外较多地采用气质联用、液质联用的方法检测河鲀毒素。
小鼠生物法(以30分钟内将一体重20克小鼠致死所用河纯毒素的量为一鼠单位)是最常用、最直观的检测方法,通过小鼠死亡前所呈现出的典型的河鲀毒素中毒症状,可迅速地将河鲀毒素与其它致死性物质区分开。最早对河毒素进行定量分析研究是在1941年,当时斯坦福大学在研究蝾螈毒素时引进了鼠单位(Mouse unit,MU)概念。其原理是,一定体重的小鼠经腹腔注射TTX后,其死亡时间的倒数与注射TTX剂量之间存在着线性关系,因此可根据小鼠死亡时间推断TTX的含量。此法测得的毒力用小鼠单位(mouse unit,MU)表示。黄登福等采用同样的方法,使用ICR品系小鼠建立了测试TTX毒素的方法,1MU=0.178μgTTX。但实际使用时因个体差异大、重现性不好,而且需有一定规模才能客观反映实验结果,因此该法的应用受到限制。
免疫酶技术是20世纪60年代发展起来的新的免疫测定法,它是抗原抗体的免疫反应与酶的高效催化作用原理的有机结合。Watabe等首先于1989年建立了用牛血清白蛋白(BSA)连接河鲀酸(TDA)作为抗原的酶联免疫吸附检测(ELISA)法,检出限为0.3-1000.0mg/L。 李世平等应用小鼠生物试验和间接竞争抑制酶联免疫吸附试验(ELISA)同步检测17份河鲀肝组织和20份河鲀肌肉组织中的河鲀毒素含量,并对2种方法的检测结果进行比较。结果表明,ELISA法与小鼠生物试验法测得的结果相符合。由于ELISA法测定程序简便易行,速度快,灵敏度高,因而在河鲀毒素的定量检测以及预防河鲀中毒方面具有广泛的应用前景。
高效液相色谱是分析、制备领域应用最为广泛也最为成熟的技术之一,它具有分离效率高、分辨率好及速度快等特点。张虹等采用醋酸与TTX结合形成离子对在ODS柱上采用紫外检测器直接测定TTX含量,该方法操作简单、快速、准确,最低检测限50ng。 王小逸等还利用蒸发光散射检测器进行TTX测定,该法可用于微克水平河鲀毒素含量的测定。刘海新等采用柱后衍生高效液相色谱法检测水产品中的河鲀毒素含量,样品先由0.1%乙酸提取,再经过C18固相萃取柱净化。以庚烷磺酸钠为离子对试剂,应用反相离子对液相色谱分离河鲀毒素,采用在线柱后衍生系统,荧光检测器定量检测。河鲀毒素在5-1600ng的范围内呈良好的线性相关,相关系数r=0.9997;1、2、8μg/g,3个浓度水平添加样,日内和日间的回收率为80.9-91.2%,相对标准偏差为1.93% -5.57%;方法定量限为1μg/g。高效液相色谱荧光检测器要比紫外检测器具有更低的检测限,而TTX没有荧光吸收,所以必须先要衍生化成具有荧光吸收的物质,操作比较繁琐。
HPLC谱图册参考资料。
随着质谱技术的发展,质谱所具有的超强定性能力使色谱质谱联用成为分析行业最有效最准确的分析方法之一。1993年SaitoT利用气-质联用从刀鱼中检测到TTX及其同分异构体的存在。Nagashima等利用气-质联用从暗纹东方鲀肝脏含有的高分子物质中检测到河鲀毒素的存在。吴平谷等用2%乙酸/甲醇提取出河鲀毒素,用正己烷脱脂,然后用碱将河鲀毒素水解成2-氨基-8-羟基-6-羟甲基-喹唑啉(C9碱),水解液经过C18、SLH固相萃取柱净化,BSTFA衍生,采用气相色谱—质谱法全扫描方式测定。液相色谱质谱法比气相色谱质谱法具有更广的应用范围,不需要衍生化,大大简化了分析手段。 Tsai等采用了液相/质谱联用法来测定河鲀中的TTX。 李爱峰等应用C18反相色谱柱和HILIC亲水作用色谱柱,建立了河鲀毒素(TTX)的液相色谱—电喷雾离子阱质谱联用分析方法。 郑雍怡等建立了在大鼠腹腔注射给药后,测定其血浆中河鲀毒素的高效液相色谱—质谱联用(LC/MS)定量检测方法。 王洪允等建立了LC-MS-MS测定血浆中河鲀毒素的检测方法,其检测限浓度为1ng/mL。
河鲀毒素质谱图册参考资料。
荧光法是最早建立的定量检测TTX的仪器分析方法。1976年,Saito等首先提出了荧光法,原理是加碱水解后生成2-氨基6-羟甲基8-羟基喹唑啉(简称C9碱),该物质发荧光,建立了最早的荧光分析法;其后,又有研究对荧光检测法进行了改进,建立了连续自动荧光分析方法。 但由于荧光分光光度计在中国应用不如紫外分光光度计普遍,因此根据TTX碱水解生成C9碱的同时定量地生成草酸钠,此结构在紫外区有明显吸收峰的特点,陈玉仁等建立了紫外分光光度法。该法与荧光法相比,二者最低检出限接近,但后者仪器设备较便宜。
Nagashima等建立了薄层色谱快原子轰击质谱的测定方法。先在LHP-K板上进行TLC,纯化TTX及其衍生物,然后用质谱定量,最低检出限为0.1g。此法可以区分在其它TLC方法中难以区分的TTX和脱水TTX,其优点还在于不需TMS硅烷化,甚至当被测物的TLC行为不清时也可以测定。 1988年,王健伟研究建立了不需水解的薄层色谱(TLC)分析方法用于TTX的定量检测。采用火焰离子检测器,不需将TTX降解为C9碱,避免了衍生反应过程中可能存在的干扰。
河鲀毒素色谱图图册参考资料。

㈥ 石房蛤毒素的检测方法

在食品卫生和安全方面,随着海洋环境的恶化,赤潮的大量发生,世界对贝毒的检验更加重视。美国从1925年就建立了贝毒监测制度,1958年以后,贝产地STX允许量为80μg/100g(相当于400MU/100g)。日本、加拿大等都有类似的规定。饮水中的STX及类似物含量健康警戒线为3μg/L。
生物检测法包括:(1)生物毒性试验法。小鼠生物法是AOAC推广的检测麻痹性贝类毒素的标准方法,是国际上都能接受的唯一的方法。该方法在检测样本总毒性方面相当成功,但是无法准确定性样本中单个毒素。此外,还有家蝇生物分析法、蝗虫生物分析法。上述3种生物分析技术原理相似。(2)细胞毒性试验法。石房蛤毒素具有Na+通道阻滞剂的特性,可拮抗箭毒、藜芦碱的作用,以减少或“解救”细胞形态的改变及细胞裂解死亡,且该拮抗或“解救”作用与毒素的量呈对应关系。根据该对应关系可以计算出毒素的含量。早期建立的方法是用显微镜计数活细胞数以检测PSP毒素的量,但试验时间长,操作繁琐,所需细胞量大。在该原理之上发展起来一种STX的快速诊断装置MIST,已成功用于酸性粗毒中PSP总毒性的测定及STX、neoSTX、GTX和dcSTX相关毒性的测定,该装置的灵敏度高,检测迅速且无需组织培养的设备及专业知识。(3)免疫分析技术。随着抗STX抗体的获得,免疫分析技术如血球凝聚反应、放射免疫分析(RIA)和酶联免疫分析(ELISA)等逐渐发展起来,其中直接竞争ELISA法是最常用的一种方法,检测限可达3pg/ml,间接ELISA的检测限也可达到10pg/ml。免疫方法灵敏度高,方便迅速,但抗体的获得是其关键,各毒素的交叉反应低,不能完全体现样品的毒性来源。(4)受体分析法。即固相受体结合法(solid-phase receptor binding assay),主要是根据PSP毒素能与Na+通道蛋白质结合的特点,应用同位素标记以检测PSP类毒素的量,具有快速、可靠、准确的特点。Llewellyn等以一种特异结合STX的类似转铁蛋白Saxiphilin代替Na+通道蛋白质,其对STX的鉴定具有专一性,从而与TTX的鉴定相区别。
仪器测定法包括(1)HPLC法及其联用技术。HPLC 法灵敏度高,专一性强,检出限量低,分析时间短,能够提供更多的毒素信息,是毒素检测的主要手段。但石房蛤毒素分子本身的生色基团很微弱,不易被检测,因而检测前要将其氧化成荧光生色团,用荧光检测器进行检测。氧化手段主要有柱前氧化和柱后氧化,柱后氧化在分离柱后另加的一个柱上进行,简化了操作步骤。随着质谱技术的发展,液质联用技术成为物质鉴定的一个强有力手段。(2)薄层色谱法(TLC)。TLC法是检测PSP毒素的传统方法之一,使用已较少。但新的检测设备的出现为其发展提供了新的空间。I在层析柱上对STX及其同系物进行棒状薄层层析分离,以火焰热离子检测器(FTID)进行检测,结果STX的检出限为5ng,其余同系物的检出限也均达到ng级。另外,气相色谱、离子交换柱层析、电泳法等均是检测STX毒素的传统技术,方法优劣各异。 小鼠生物测定法(mouse bioassay,MBA)是在STX得到鉴定之前就已经研究出来的检测方法,并且其它的检测方法都以该方法作为参照。MBA用于检测STX已经有很长的历史,是AOAC于1958年确认的法定检测方法。大部分国家依然在使用该方法。该方法技术上简单易行且不需特殊设备。鼠类的神经细胞对STX的反应与人类神经细胞的反应一样,因此,该方法的测定结果直接关系到人类健康的风险评估。多数国家规定海洋贝类产品中STX可接受的最大含量为80μg STXeq/100g,墨西哥控制在30μg STXeq/100g,菲律宾控制在40μg STX eq/100g。但也有人认为80μg STXeq/100g的检测限可以保证人类的健康不受威胁。这类毒素在饮用水中的含量规定也不同。1999年研究人员等通过实验计算出了饮用水中PSTs可接受的最大含量为3μg STXeq/L。后来,澳大利亚将这个浓度应用到了饮用水标准中,巴西将其定为强制性的法规标准,新西兰将这个浓度定为饮用水中可接受的最大含量。但是,MBA对该浓度的敏感度不够,样品不经过浓缩很难检测出来。MBA的最低检测限为40μg STXeq/100g,相当于0.2μg/mLSTX,或200μg/L STX。因此,尽管MBA一直被广泛应用于检测经生物富集作用而STX含量高的海产品中,却不适用于饮用水中STX含量的检测,同时无法准确定性样本中单个毒素,而且实验动物检测方法在某些地区已经被禁止。针对存在的这些问题,逐渐研究出一些新的检测贝毒的方法,如化学、生物化学、毒性测定等方法,同时也可用于检测淡水蓝藻和被污染的水源。
运用细胞生物测定法来检测PSTs含量的方法已经建立,并且可以代替MBA进行毒性检测,该方法专门用于检测像STX这类可以阻断电压门控Na+通道的毒素。神经瘤细胞测定是在神经细胞内的Na+通道水平上检测PSTs。STX是一种Na+通道阻断剂,其功能是可以通过与打开钠通道的藜芦定的拮抗作用检测出来。最初建立的细胞生物测定法是通过鼠神经母细胞瘤的形态学作为端点来评估测定结果,随后Jellet和Manger对这种方法进行了改进,采用色度法显示有更好的选择性。因此,如果实验室能承担得起基于MS的检测方法的仪器费用,那么这种检测方法在将来很可能会代替STX的色谱分析。 通过末点来测定细胞的活力,从而使其更便于自动控制。在这种测定方法中,神经瘤细胞培养于96孔细胞培养板中,用Na+通道激活剂藜芦定处理,增强Na+以及Na+/K+-ATP酶抑制剂乌本甙的内流,从而阻断Na+外流。在PSTs的存在下,通过使用MTT(3-[4,5-二苯基-2羟基]-2,5-二苯基四唑来测定细胞活力。通过使用标准量的藜芦定和乌本甙,细胞受保护的程度可以通过与PSTs的标准量对比,以此来定量PSTs的总量,然后结果转换成STX当量。鼠和人的成神经瘤细胞都可以用于该测定方法。
Saxiphilin是一种结构与转铁蛋白相似的蛋白,研究表明,其与PSTs有很高的亲和力。然而,不同的Saxiphilin对不同的类似物有不同的亲和力。到为止,从热带蜈蚣(Ethmostigmus rubripes)体内分离的Saxiphilin在试验中有最小的选择性。利用这一特性,Llewellyn LE等建立了检测PSTs的特异受体法,该方法的检测限为6.3μg STXeq/L,或1.3μg STXeq/100g贝肉。但研究人员声明,在没有额外的基质干扰下,如果增大样本容量,该方法的检测限会降低。从热带蜈蚣体内提取粗Saxiphilin的程序很简单,制备的产物很稳定,可以反复冻融,在-80℃下可以保存一年以上。编码Saxiphilin蛋白的基因克隆,以及文库的构建已经完成,可以通过真核表达系统表达该蛋白,并且得到的表达产物具有生物活性。更进一步的研究证明,同时采用SCBA 和Saxiphilin受体检测法检测介虫和贝类体内的非PSTs钠离子通道活性,其实用性很好,因为非PSTs如河鲀毒素(TTX)不与Saxiphilin结合,而且检测结果与HPLC和MBA的结果有很好的相关性。
该方法最初是用来监测贝类和鱼类产品中的海洋毒素,并且在检测海洋神经毒素类方面得到了很好的验证。其他的研究人员也运用此法检测在淡水蓝藻细菌中占优势的PSTs的衍生物,进一步对该法进行了的验证。研究表明,神经细胞瘤生物测定法得出的结果与鼠生物法测定的结果很接近(相关系数R2=0.96),而且有敏感性更高的的优点,其检测限为10ng STXeq/mL提取物(相当于2.0μg STXeq/100g 贝肉)。通过细胞生物测定法获得的结果与色谱法得到的结果也有很好的相关性。然而,生物测定法有其独特的优点,即对任何可以抑制Na+通道的毒素,无论是已知的PSTs类似物,还是未知的变异体,都有很好的敏感性。正如Humpage 等所描述,该测定方法可以检测未定性的、不能被色谱法检测出来的很多毒素。细胞生物测定法不能区分相似的毒素,只能提供一个所有毒素的累积效应值,因此与MBA相比,在细胞培养测定中该方法很难确定相关毒素类似物的毒性反应,除非将每个类似物进行单个的分析。然而,Llewellyn等提供的相关数据表明,当使用复杂的PSTs混合物时,细胞生物测定法与MBA相比是一个很好的毒性预测器。Llewellyn等还同时使用MBA、细胞培养测定、HPLC和放射性受体测定对含有复杂的PSTs的21种贝肉提取物进行了分析,在这四种检测技术中,与MBA相关的细胞培养测定法的测定结果与预期的毒性最接近。但是,细胞生物测定法依然存在一些缺点。首先,由于该方法依赖藜芦定和乌本甙的拮抗作用,必须使用适当的浓聚物以使其与PSTs反应敏感。正如Jellet等所讨论的,任何毒素浓聚物浓度的改变都会降低该方法对PSTs检测的敏感性。其次,该方法的标准检测装置运行慢,需要很长的细胞孵育时间(24-48 h),才能对成神经瘤细胞形成细胞毒性作用。 HPLC 被广泛用于有机化合物的分离,同时也是第一种用于检测PSTs的仪器分析方法。然而,该技术也存在一些缺点,首先需要毒素标准品作参照,其次缺少用来制备荧光产物的光反应酶或后置柱衍生物化法的载色体,尤其是在样品制备过程中PSTs可能会发生化学转化。这种转化经常会使低毒的毒素变成毒性强的毒素,导致无法确定原始样品中毒素的真实毒性。因此,毒素的变异促使检测方法也不断发展,促进更精确的抽提和分离方法的发展。最早的STX理化检测方法是由Bates和Rapoport提出的,由于缺乏STX的载色体,这种方法只能在碱性环境下,将STX用过氧化氢氧化成荧光化合物以达到检测的目的。那时,人们认为这种方法的敏感度比鼠生物法的要高,并且建议用这种方法来进行贝类样品的常规检测。然而,这种方法操作很复杂,使用好几种溶剂和10步以上的化学过程。他们对这种方法进行了改进,增加了精确度和可重复性,但这种方法的操作依然很复杂。
在20世纪80年代,许多研究机构使用诸如X射线衍射、薄层色谱-荧光检测、高速液相色谱(HSLC)等方法发现了新的化合物。1975年,Shimizu等第一次描述了gTX1、GTX2、和gTX3的存在。使用葡聚糖凝胶g或生物胶P-2聚丙烯酰胺凝胶柱,通过稀乙酸洗脱,从gTX成分里分离出了STX,然后使用HSLC将gTX的峰值分解成三种不同的毒素。1987年,Oshima和他的合作者开发了一种后置柱氧化法,该方法可以详细地分析天然甲藻、水华、贻贝、牡蛎等抽提物中所含的PSTs。与Oshima的后置柱氧化法相反,Lawrence等研制了使用前置柱氧化的液相色谱法,来产生带荧光的PSTs衍生物。他们证明,使用过氧化氢氧化对分析非羟基化毒素的敏感性更强,而高碘酸盐氧化作用对分析羟基化毒素的敏感性更强。在这一时期,他们改进了这种技术,例如向高碘酸盐氧化剂中添加了铵甲酸盐,从而改善了neoSTX、GTX1、B2和C3的分析结果,而且由于添加了这种化合物到流动相,使neoSTX和B2的色谱分析更好。由于在检测过程中,pH对检测结果的影响很大,研究人员在检测过程中对pH进行了控制。Gago-Martinez等使用前置柱方法时,分别将高碘酸盐和过氧化物氧化过程的pH调节到7.2-12和8.2-12.8,最后得到的荧光氧化产物的产量不同。当pH在8.2时,通过高碘酸盐氧化作用neoSTX的产量达到了最大,而pH在10-11.5时,STX、GTX2/3、dcSTX和gTX5的产量也都达到了最大。Lawrence等声明采用柱前氧化pH很容易控制,因此结果的可重复性更强,因为在后置柱氧化时pH变化很小,相应对标记上荧光的产物的产量影响很小。然而,尽管柱前方法相对比较简单,但是一些PSTs形成了相同的氧化产物,另外一些形成了不只一种荧光产物。这种方法被建议作为一种筛选方法来为监测程序服务。最初的提议是首先使用高碘酸盐氧化方法,当检测出大多数PSTs,并且毒素浓度超过常规检测限80μg STXeq/100g时,接着采用过氧化氢氧化。色谱氧化法已经用于检测贝类中的毒素,研究PSTs在不同地区鼠脑的分布,他们认为这种方法很合适,敏感度也很高,因此该方法已被欧洲国家确定为检测PSTs的官方检测方法之一。然而,Ben-Gigirey等进行了实验室研究,推断尽管该方法适合于检测研究,但对含有更复杂毒素的样品进行分析时,得到的结果不理想,并且也不是对所有的PSTs都有效。此外,该法只是针对STX、GTX2/3、dcSTX、dcGTX2/3等毒素类似物,可以得到满意的检测结果。Turner等使用该标准对Lawrence的方法进行了进一步的验证,主要包括其选择性、线性、检测限、准确性、回收率、精确度、可重复性、适用性,同时也包括添加dcNeoSTX、dcGTX2/3等PSTs。Turner等对该方法进行了改进,以增加氧化产物的稳定性,改善了固相离子交换的纯度,最终推断该方法可以得到满意的结果。
液相色谱-质谱联用法(Liquid chromatography–mass spectrometry,LC-MS)是一种有效的检测技术,可以用来鉴定未知的化合物,定量已知的物质,阐明新分子的化学性质和结构,实现检测的高敏感度、可选择性、精确定量和高通量。然而,LC-MS价格昂贵,需要有专业知识的技术人员操作和维护。尽管如此,Quilliam建议将LC-MS检测方法作为检测海洋毒素的普遍方法。MS检测PSTs面临的挑战之一是离子配对剂对目标化合物的离子化产生干扰,因此离子配对剂要对PSTs有高效的反相色谱。因此,Jaime等研制了一种色谱方法,该方法使用基于非离子配对洗脱和后置柱电化学氧化的阴阳离子串联交换柱。Dell’Aversano等开发了一种实用的亲水性液相色谱法,该方法不仅可以分离主要的PSTs,而且还可以分离蓝藻细菌中的甲醛类毒素、柱孢藻毒素等。采用该方法,在质谱仪运行选择性反应监控程序时,检测出了15种PSTs,并鉴定出了新的毒素类似物。Diener及其合作者使用两性离子亲水作用色谱法分别与MS和荧光检测联用,在单个梯度下来检测PSTs,他们推断这两种方法都可以得到可靠的定量结果,能够很好的分离更多相关的PSTs。这两种检测方法的检测限只有微小的不同,荧光检测仪有更好的敏感性,而MS检测仪在更短的运行时receptor-binding assay,RBA)、免疫学分析技术等。随着科学技术的发展,又出现了一些新的研究方法应用于检测STX及其类似物,例如生物传感器法、色谱-质谱连用法、荧光定量PCR等方法。 由于ELISA方法具有敏感、快速、操作简便的优点,已经广泛用于检测中,尤其是医学和食品检测领域。该技术所面临的挑战是检测像PSTs这样的多种相关化合物的混合物时,需要保持其识别靶物质结构多样性的能力,同时忽略复杂的基质中其它化合物的影响,对此Usleber等概述了建立抗体检测技术的研究进展。研究显示,抗STX的抗体与neoSTX有很弱的交叉反应,而且这种选择性可以应用于该家族的所有类似物。Chu 等研究发现基于抗STX抗体和抗neoSTX抗体的测定之间有很弱的相关关系,结合这两种测定结果,检出率虽然得到了改善,但是依然不高,只有MBA的80-85%,阳性结果较低。Kawatsu等建立了针对gTX2/3的单克隆抗体,以完善先前建立的针对STX和neoSTX的抗体。该抗体保持着与STX/neoSTX家族其它抗体的差别,但是和gTX2/3、dcGTX2/3、C1/2有着很相似的亲和力。Garthwaite等对多重检测方法进行了深入的研究,并建议使用一整套的ELISA,不仅检测贝类样品中的PSTs,也检测遗忘性贝类毒素、腹泻性贝类毒素和神经毒性贝类毒素。荧光定量PCR法Al-Tebrineh J等建立了一种SYBRgreen的特殊定量PCR 方法,来定量检测鱼腥藻属蓝藻细菌产生的STX。该方法主要是通过确定蓝藻细菌中已鉴定的STX基因簇中独特的多聚乙酰序列拷贝数来推断样品产毒性的能力。Al-Tebrineh J等使用这种方法检测了从澳大利亚不同地方的湖泊、水库、河流中采集的水样,通过HPLC和显微细胞计数确定了水华中STX的富集和蓝藻细菌细胞密度。通过实验证实,STX富集确实与STX基因拷贝数相关,这就表示后者可以作为一种测量鱼腥藻属和其它水华蓝藻细菌的产毒潜能的方法。定量PCR 方法的靶向STX基因也可以用于水华鱼腥藻属和其它几种蓝藻细菌产STX的能力的监测和生态生理学研究。

㈦ 竞争机制为什么能提高检测灵敏度

河豚毒素的研究进展(高源)

浩瀚的海洋占地球表面积71.8 % ,占地球总体积的90 %以上,在这个具有巨大时空尺度的开放型复杂体系中蕴藏着种类繁多、数量庞大的海洋生物,据估计生物总种类达30多门50 余万种,生物总量占地球总生物量的87 % ,与陆生植物相比,人们对海洋生物的认识和利用率相当有限。

海洋是大自然赋予天然产物化学家进行药物研究的广阔领域,30余年来各国科学家对海洋生物进行了广泛的研究,从中分离和鉴定出15 000余种海洋天然活性物质,并且每年以600~800 个新天然产物的速度增加。海洋生物的特殊生活环境如高压、高盐度、低营养、低温但恒温以及有限的光照和缺氧等决定了海洋生物的次生代谢产物相对陆生植物的次生代谢产物有其独特的特点。

海洋毒素(Marine Toxin) 是海洋生物活性成分中结构独特活性特强的一大类成分,主要包括聚醚梯、线性聚醚、大环内酯聚醚、生物碱聚醚、肽类和河豚毒素(tet rodotoxin , TTX) 类等,其中对TTX 类化合物的认识最早,研究也较深入。本文主要就TTX 类化合物的各方面研究进展进行总结如下。

一、TTX的研究历史

我国历代本草如《神农本草经》和《本草纲目》中都有河豚的记载。河豚(图1)学名:Fugn rubripes,属硬骨鱼纲,鲀形目,鲀亚目,鲀科,是暖水性海洋底栖鱼类,分布于北太平洋西部,在我国各大海区都有捕获,假睛东方豚还经常进入长江、黄河中下游一带水域,而暗纹东方豚亦可进入江河或定居于淡水湖中。

TTX(图2)又称原豚素 ( spheroidine) 和东方豚毒素(fugu poison) ,是一种神经毒素,它的名字来源于动物东方豚属(fugu)河豚(spheroides rubripes)的科名Tet raodontidae 。

河豚味道鲜美,营养丰富,日本、中国、欧洲等国人民素有食用习惯,由于TTX 毒性很强,因食用河豚中毒事件屡有发生。最初1909 年田原对河豚鱼卵的神经毒性进行了描述并命名其毒性成分为TTX 。1938年日本学者横尾晃,首次从河豚中提取出较纯的毒性成分,到1950 年才分离到单体结晶。随后日本津田恭介小组于1952 年,平田义正小组于1955 年,美国的Woodward 小组于1957年和后来的后藤小组相继分离得到了TTX 单体结晶。

TTX 的分子并不大,其结构新颖,在有机溶剂和水中都不溶解, 仅溶于醋酸等酸性溶剂,并且在碱性和强酸性溶剂中不稳定,加之核磁共振技术在20 世纪60 年代刚刚开始应用,给TTX 的结构鉴定带来了相当的困难。为了确定TTX 的结构,日本的津田、平田和美国的Woodward 3 个小组分别制备了TTX 的衍生物并进行X2衍射实验。终于1964 年在京都召开的国际天然产物化学会议上同时报告了TTX 的正确结构,是一种分子量不大但结构很复杂的笼形原酸酯类生物碱,分子中几乎所有的碳原子均有不对称取代。同年Mosher 从产于加利福尼亚的蝾螈中也分离出TTX。1964 年以前日本和美国学者对TTX 的结构进行了深入的研
究,报道了多个TTX 的可能结构和部分结构。

二、TTX的分布及起源的探讨

1964 年以前,人们普遍认为TTX 仅分布于东方豚中,直到Mosher 从产于加利福尼亚的加州蝾螈中分离出了TTX才改变了人们的认识。研究发现, TTX分布于陆地和海洋的许多动物中,包括毫不相干的脊椎动物,无脊椎动物的体内和体表,甚至海底沉积的生物中,如热带刺鲥鱼,蟾蜍,哥斯达黎加的箭毒蛙,蓝斑章鱼,多棘槭海星,马蹄形蟹,花纹爱洁蟹,腹足纲软体动物如硰罗法海螺,日本东风螺,环节动物以及其他的软体动物和线虫。

既然TTX广泛分布于这么多种的生物体内,那么TTX的起源问题就引起了学者的关注。总结来看关于TTX起源问题,现在有四种假说。分别是内因说、外因说、食物链假说和微生物起源假说。

1、内因假说

主张内因说的学者认为河豚等含有的刺胞、毒腺中的蛋白质毒素是内源性毒素的来源。推测河豚鱼体内有特定功能或微生物能将摄入的食物转化为毒素。Matsumura 用人工授精法从河豚鱼( Fugu ni2phobles) 卵母细胞发育的胚胎中发现河豚毒素的毒性随胚胎发育不断增高,提出TTX 是河豚鱼胚胎的产物但始终没有更多证据证实这种说法,因此内因说没有得到广泛认可。

2、外因假说

外因说是日本学者清水、松居最早提出的。他们用含TTX 的饵料投喂养殖的无毒河豚及人工采苗饲育的河豚,结果发生毒化现象,推测毒素的起源可能是外因性的。

3、食物链假说

食物链假说是由桥本野口发现并提出的,他从海螺、海星及花纹爱洁蟹( A tergatisf lori s) 检出高浓度的TTX ,为食物链起源假说提供了证据。Noguchi 证实白法螺( B oshubora) 体内的毒素是进食了含TTX 的海星积累的,这是食物链假说的又一例证。但这些动物含毒程度为何因地区个体的不同有很大差别呢 毒素起源于含毒饵料假说也有不少难以自圆之处。

4、 微生物起源假说

于是松居提出了TTX微生物起源假说,但当时并无实验证据。微生物起源假说日本安元健从藻食性青点鹦嘴鱼中检出的毒素经氢氧化钠衍生后生成TTX 衍生物22氨基262羟甲基喹唑啉(C9 碱) ;对摄食石灰藻的铜铸熟若蟹的检测证实同样含TTX;而不摄食石灰藻的多毛纲动物也检测到TTX 衍生物,因此认为石灰藻并非原始产毒者,推测石灰藻上可能有共生细菌附着。Nogu2chi 等由石灰藻和毒蟹的内脏分离的假单胞菌属 ( Pseudomonas) 细菌培养液中得到2 个有毒成分,确证分别与河豚毒素及脱水河豚毒素一致,碱液分解也生成C9碱;高压液相,红外光谱、质谱分析确证是TTX;分别注射小鼠腹腔,显示了与河豚毒素和脱水河豚毒素相对应的致率,从而证实TTX是细菌的代谢产物,这是TTX起源于共生微生物的最早证据。迄今已发现很多产TTX 的微生物类群。因此主张微生物起源假说的学者越来越多。

1986 年日本学者野口和安元又首次从微生物发现TTX 。随后众多的微生物如弧菌属、假单胞菌属、发光菌属、气单胞菌属、邻单胞菌属、芽胞杆菌属、不动杆菌属、链霉菌属等中发现了TTX 及其类似物,从而支持了Mosher 的假设。

三、TTX的生物活性

TTX 是发现最早的小分子海洋毒素,分子量为319(C11H17N3O8) ,毒性极大,LD50为8. 7μg/ kg ,是氰化钠的1000 倍。很多海洋食品中毒事件都与TTX 有关,河豚中毒是鱼类中毒中最为严重的一类,患者病率高达60 %。

TTX中毒的主要临床表现为知觉麻痹、运动障碍、头晕头痛、恶心呕吐、血压下降、呼吸困难、严重者因呼吸衰竭而亡。TTX 还是麻醉剂, 其局部麻醉作用是普鲁卡因(procaine)的4000倍,可作为癌症后期的缓解药。TTX 的作用机理与陆地发现的毒素不同,极低的浓度就能选择性地抑制钠离子通过神经细胞膜,但却允许钾离子通过, TTX 是一种电压敏感的钠通道(voltage2gated sodium channels ,VGSC)外口特异性阻滞剂,神经、肌肉、心肌传导纤维等可兴奋细胞膜生的钠通道,并具有高度专一性,其作用机制是通过与膜上的专一受体结合,再通过关启机制关闭通道,从而阻滞神经细胞的兴奋与传导。(见图3)

TTX 分子中1 ,2 ,32胍氨基及其附近的C4 ,C9 ,C10 碳上的羟基为活性基团。胍氨基在生理条件下通过质子化形成正电活性区域,与专一受体蛋白的负性羟基结合, 其周围羟基以氢键形式与受体结合,受体位于膜外层离子孔附近。

TTX 是神经生物学和药理学研究极为有用的工具药。TTX 还是一种较强的镇痛药,除对术后疼痛无效外,对其他疼痛均有效,作用缓慢且持久,目前还没有成瘾性的报道。

四、TTX的检测方法

近年来,随着渔业的发展,河豚鱼中毒事件的屡次出现,以及当前可能被恐怖分子利用的潜在威胁,使TTX的检测越来越为人们所重视,并具有重要的现实意义。现有的检测方法可分为生物测定法、理化分析法和免疫化学法。本文对各种TTX的检测方法加以简单的介绍,具体的方法已有较详细的文献记录,在此就不重复了。以便利用不同的实验条件对TTX进行快速、准确的检测。

1、生物测定法

包括小鼠生物实验法、竞争置换法、组织培养生物实验法、动电位法。

2、理化分析法

包括荧光法、紫外分光光度法、薄层色谱法及其联用技术、电泳法及其联用技术、气相色谱法及其联用技术、高效液相色谱法及其联用技术。

3、免疫化学检测法

TTX的检测方法很多,每种方法都有其优缺点,可根据实验条件及要求选择恰当的检测方法。TTX作为钠离子通道阻断剂,虽然毒性强,但在临床中也可作为高效镇痛剂,并且对某些肿瘤有抑制作用,在神经生物学、药理学、肌肉生理学等方面被广泛用于工具药。随着TTX检测手段的不断完善, TTX的研究将会有更大的发展,在食品检验、中毒诊断、治疗及国家安全等方面发挥更大的作用。

五、TTX的类似物

除TTX 以外, 从河豚鱼、蟾蜍、金色青蛙、蝾螈、水蜥、扁状蠕虫、贝壳类、海藻、微藻、细菌等水生动物和微生物中分离鉴定了20 余种TTX 的类似物。(见图4)这些化合物都是引起食物中毒的成分,20世纪80 年代在日本、加拿大、荷兰、台湾、香港、新加坡、马来西亚、澳大利亚、美国、孟加拉、菲济等地区发生的多起海鲜中毒事件均与此类化合物有关。

六、TTX的全合成

TTX 独特复杂的结构和显着的生物活性吸引了大批有机化学家对其全合成的兴趣。1972 年日本名古屋大学的岸义人(现哈佛大学教授)首先报道了TTX 消旋体的全合成,随后的30年间虽然对其全合成的研究也有报道,但没有完成全合成的报道,TTX 一直被有机合成化学家认为是一个极富有挑战性和吸引力的,同时也是非常令人可畏的全合成目标。

近年来随着不对称合成有机化学的迅速发展,2003 年名古屋大学的矶部稔教授完成了对TTX 的不对称全合成,随后又有几个小组采用不同的合成路线完成了对TTX 的不对称全合成。(见图5)不对称全合成均采用了逆合成的思路,合成策略。合成的难点是构筑季碳的不对称中心。

相信随着新的不对称合成反应试剂和新的化学反应的发现,对TTX及其类似物的不对称全合成会有新的更为简洁的合成路线和方法。

七、TTX的医药开发前景

1、TTX提取纯化工艺的研究

1909年日本田原良纯首次报道河豚毒素提取工艺,其纯度只有0.2%,随后50年代横尾等又相继报道了改进工艺,我国直到上世纪80年代才由河北省水产研究所与中国人民解放军药物化学研究所共同合作提取成功,于1982年1月9日鉴定通过,打破了日本在这方面的垄断技术。河豚毒素粗品的提取方法大同小异:使用水浸泡、酸提取,盐沉淀除杂质,再用氨水沉淀,得到河豚毒素粗品。随着科技的发展和技术的更新,河豚毒素纯化工艺有很大改进,从田原良纯提取得到的粗品的基础上采用氧化铝柱层析进行纯化,随后又改进为活性炭柱层析纯化等方法。

宫庆理等采用大孔树脂D201和离子交换树脂IRC286进行吸附,用去离子水将杂质洗掉,再用酸将河豚毒素洗脱下来,采用高效液相色谱制备得到高纯度的河豚毒素,纯度为99.5%,粗品精制得率为81.1%,将河豚毒素的纯化工艺又提高了一个层次。目前的提取纯化工艺成熟,在提高产率的同时,又能获得高纯度的河豚毒素,确保了河豚毒素原料的生产。

2、TTX质量控制方法可行性

国内外研究河豚毒素检测方法主要有生物测定法、高效液相色谱紫外检测法(HPLC-UV)、高效液相色谱荧光检测法(HPLCFLD)、高效毛细管电泳法(HPCE)、液质联用、气质联用等方法。生物法有酶联免疫(ELISA)法和小鼠法等。ELISA法具有特异性好、灵敏度高,可定量检测,而且有采样量极小等特点,多用于河豚毒素的痕量检测;小鼠法是利用河豚毒素的毒性特点进行的小鼠毒性检测的方法,方法简便,但定量不准确且重复性差、目标性差,现已少用。

HPLCUV法是常用的检测手段,既可以检测含量,又可以作为有关物质的考察,河豚毒素没有紫外光谱特征吸收,采用末端吸收进行检测;国外多采用柱后衍生化荧光检测的方法进行含量测定,河豚毒素本身没有荧光,氢氧化钠破坏后产生降解产物C9碱具有荧光;荧光检测的灵敏度比紫外检测的灵敏度高,但在含量测定检测结果上两种方法不存在显着性差异。

HPCE法具有高分离度和高柱效的优点,但其有重现性差、灵敏度低、需要加入内标才能定量,在有更好的HPLC检测方法时,HPCE只能作为一个补充方法。具有高灵敏度与选择性的液质联用和气质联用在分析河豚毒素及其类似化合物时显示出了其特有的专属性和高分辨、高灵敏的优越性,也是近几年研究较多的方法,为河豚毒素杂质定性检测提供保障。

国内的研究方法主要是在国外的研究基础上进行的,并没有太大的改进。目前的研究方法足以确保河豚毒素药品的质量检测,很少有报道研究河豚毒素有关物质的方法,所以还应对其有关物质的检测方法做研究,确保河豚毒素药品质量和用药安全。

3、河豚毒素医药开发展望

河豚毒素虽为剧毒,但是其高活性和高特异性的生物特征有着潜在的、巨大的医药开发价值,在临床应用方面有广阔的前景,如果利用妥当,“变毒为宝”,既减少河豚毒素处理不当对环境造成的污染,又可以创造经济利润。从稀有昂贵的河豚鱼卵巢、肝脏等内脏器官中提取河豚毒素,技术要求精湛,寻找到先进、合理的提取工艺,可以申请专利,形成技术壁垒,具有很高的商业开发价值。

河豚毒素的临床应用研究显示,河豚毒素可以用作消炎镇痛药物、还有局麻、治疗肌肉痉挛的功效,河豚毒素既可以治疗心血管疾病,又可以作为毒品的戒断药物。日本有河豚毒素针剂,国外其它国家尚未有以河豚毒素为主药成分的药物研究,国内已有多个厂家正在申报河豚毒素的原料药及其制剂,现已通过审评进入临床阶段,充分肯定了河豚毒素开发的可观前景。

八、TTX的应用前景,存在的问题及展望

尽管TTX 及其类似物作为防御性化学武器广泛分布于海生动物和两栖动物中,但对它们的生物合成途径还知之甚少。很多细菌可以合成TTX 及其类似物,但为什么要合成这些毒素,为什么TTX集中分布于河豚鱼的卵巢部位,目前还没有得出肯定的结论。

近年来关于TTX 及其类似物的不对称合成已经完成,但其产量低,目前TTX 的供应主要依靠于从河豚中直接提取,致使TTX 类化合物非常昂贵,这在一定程度上限制了TTX 类化合物作为工具药的广泛应用。

关于TTX 及其类似物的化学结构研究已经成熟,但关于TTX 的结构修饰和构效关系的研究还未见报道。由于TTX 类化合物的毒性太强,限制了其临床应用,将来经过结构修饰或改造降低其毒性有可能扩大其临床应用。其药理作用和临床应用已有专门综述,但新的作用机制还在不断的被发现。

㈧ 中毒预警:海洋毒素,身为吃货的你可要注意哟。

海洋毒素种类繁多, 其中贝类毒素是危害较大者之一 。贝类毒素包括麻痹性贝类毒素(PSP)、腹泻性贝类毒素(DSP)、神经性贝类毒素(NSP)和健忘性贝类毒素(ASP)。

1麻痹性贝类毒素

麻痹性贝类毒素因人食用了含这种毒素的贝类后会引起以外周神经 肌肉系统 麻痹 为初始症状的中毒效应而得名。 甲藻 类中的亚历山大藻、膝沟藻属、原甲藻属等一些赤潮生物种是PSP的直接生产者。

麻痹性贝类毒素的毒理主要是通过对细胞钠通道的阻断,造成神经系统传输障碍而产生麻痹作用。国际许可的安全剂量是每100mg贝类组织含80Lg毒素(以石房蛤毒素计)。

2腹泻性贝类毒素

腹泻性贝类毒素是从紫贻贝的肝胰腺中分离出来的一种脂溶性毒素,因被人食用后产生以 腹泻 为特征的中毒效应而得名。它主要来自于鳍藻属(Dinophysis),原甲藻属(Prorocentrum)等藻类,它们在世界许多海域都可生长。

腹泻性贝类毒素,由三种不同的聚醚化合物组成,其中软海绵酸主要作用于小肠,可导致腹泻及吸收上皮细胞的退化,同时它也是很强的肿瘤促进剂。栉膜毒素通过小鼠实验表明是一种肝脏毒素,当对小鼠进行腹膜内注射时会导致肝脏坏死。而硫化物毒素会对小鼠的心肌造成损伤。

3神经性贝类毒素

神经性贝类毒素因人类一旦食用这些染毒贝类便会引起以麻痹为主要特征的食物中毒,或在赤潮区吸入含有有毒藻类的气雾,会引起 气喘、咳嗽、呼吸困难等中毒症状 而得名。神经性贝类毒素是贝类毒素中唯一的可以通过吸入导致中毒的毒素。神经性贝类毒素主要来自于短裸甲藻(Ptychodisusbrevis)、剧毒冈比甲藻(Gambierdiscums tox-incus)等藻类。

神经性贝类毒素的毒理是:与麻痹性毒素相似,作用于钠通道,作用位点与石房蛤毒素不同,引起钠通道维持开放状态,从而引起钠离子内流,造成神经细胞膜去极化。 对新鲜的、冷冻的或罐装制品的牡蛎、蛤类和贻贝的神经性贝类毒素最大允许限量为20MU/100g。

4健忘性贝类毒素

健忘性贝类毒素是一种强烈的神经毒性物质,因可 导致记忆功能的长久性损害 而得名。这类毒素主要来自于diatoms Nitzschiapungens和Nitzschia pseudodelicatissima,这些藻类主要生长在美国、加拿大、新西兰等海域。在日本海域的微藻Chondria armata也可导致健忘性贝类毒素的发生。

采用酶联免疫法定量检测 试剂盒 是水产检测部门常用的检测方式,免疫学测定方法以抗原一抗体特异性反应为基础,其中包括凝集反应、沉淀反应、补体反应等。可用于PSP,DSP和NSP的检测,其原理是将兔子等实验动物暴露在毒素中,以功能性抗原刺激兔子产生抗体,然后从兔子的血清中提取抗体。抗体可用放射性或荧光物质标记。提取的贝类毒素或匀浆后的贝类组织(如贻贝)暴露于标记物中,然后检测抗血清一抗原混合物中放射性或荧光强度以测定样品中的毒素的含量。

㈨ 岩沙海葵毒素的介绍

岩沙海葵毒素(palytoxin,PTX)亦称沙海葵毒素或群体海葵毒素,是从腔肠动物皮沙海葵科沙群海葵属毒沙群海葵Palythoa toxica中分离得出的一种非蛋白毒素,是已知非蛋白毒素中毒性最强烈的毒素之一。1该毒素是一组由不饱和脂肪链和若干环醚单元构成的含有64个不对称手性中心的脂链聚醚化合物。但软珊瑚、TRIGGER FISHMELICHTYS, SEA ANEMONES RADIANTHUSMACRODACTYLUS,P.tuberculosa,玫瑰海葵等多种海洋有毒生物中也含有PTX。21971年,Sheuer等已经从海藻类珊瑚中分离出PTX,当时认为PTX是一个分子量约为3300的物质,因此在分析其结构上出现了许多的困难。经过多年的研究,在1981年上村大辅(Daisuke Uemura)等通过重复进行位点专一的氧化降解反应来阐明PTX的面状构造,从而进一步地研究出其立体结构。但由于物质结构的复杂性,直到1994年岸 义人(Yoshito Kishi)小组才首次合成出PTX。34随着有害赤潮的不断加剧,对海洋毒素的检测分析日益受到重视。中国对相关毒素的检测标准仅限于DSP和PSP的小鼠生物试验法和ASP的HPLC方法,对于PTX的研究也仅停留在利用多克隆抗体进行免疫检测方面,不利用应用到实际检测工作中。2岩沙海葵毒素作用机理尚不完全清楚,对其毒理和药理学作用正在进行广泛深入的研究。该毒素具有很高的抗癌活性和很强的溶血作用,是已知最有效和特异性的细胞膜活化剂,可作为膜研究中一种新的工具药,可望获得高效生化活性的剧毒毒物,及新型心血管药和抗癌化疗药物。

㈩ 贝类毒素的检验方法

1 小鼠生物检测法
小鼠检测法是应用最多的贝类毒素检测方法,可用于所有贝类毒素的检测。该方法的优点是技术容易掌握,不需要使用专门仪器。小鼠生物检验法是将贝类毒素的提取物进行适当的稀释后,对小白鼠进行腹腔注射,并计算平均致死时间。根据Sommer表,查出相应的MU(给小白鼠腹腔注射毒素的系列稀释液,然后计算每只20g小白鼠的剂量作为1个死亡时间,以15min内杀死1只鼠单位<Mouse unit,MU>来表示毒性的大小,换算成MU/100g贝肉)。
小鼠生物测定法已被AOAC(美国公职分析家协会)作为国际海产品贸易中贝类麻痹性毒素的测定方法。但该方法的缺点是由于小鼠的大小以及小鼠个体情况的不同,因此造成灵敏度不高,偏差较大。而且存在实验小鼠用量大以及哺乳动物费用增加的缺陷。同时操作繁琐,以及用该法测定高毒性贝类样品时的变异性较高的缺陷[13]。因此需要一种新的测定方法来弥补小鼠检测法的不足。
2 高效液相色谱法
采用高效液相色谱(HPLC)等化学检测法测定贝类毒素发展很快。HPLC法主要应用于PSP, DSP和ASP的检验上[6]。与其它方法相比,HPLC法有着明显的优越性:(1)灵敏度高,专一性强,检出限低;(2)在酸性条件下不稳定的基团如氨甲酰基N)磺基在分析的过程中不会解离;(3)缩短了分析时间,通过自动注射技术,能处理更多的样品,便于进行毒素监控;(4)能提供关于毒素的更多信息,能测出每1个组分的具体含量及毒性的大小,从而有助于比较或了解毒素种类的差异。
HPLC法是唯一能定性、定量检测出各种毒素组分的技术,HPLC法发展非常迅速并极有可能代替小鼠检测法成为主要的检测方法。该法也存在一些如测定时需要昂贵的仪器、专业知识和费时等缺点。
3 免疫学测定方法
免疫学测定方法以抗原一抗体特异性反应为基础,其中包括凝集反应、沉淀反应、补体反应等。可用于PSP,DSP和NSP的检测,其原理是将兔子等实验动物暴露在毒素中,以功能性抗原刺激兔子产生抗体,然后从兔子的血清中提取抗体。抗体可用放射性或荧光物质标记。提取的贝类毒素或匀浆后的贝类组织(如贻贝)暴露于标记物中,然后检测抗血清一抗原混合物中放射性或荧光强度以测定样品中的毒素的含量。
4 细胞检验法
细胞检测法是建立在贝类毒素对生物细胞影响的基础上。许多实验已证明麻痹性贝类毒素的致病机理是通过对细胞钠通道的阻断,造成神经系统传输障碍而产生麻痹作用。
其实验原理如下:当加入乌本苷这种物质时,可增加钠的流入,此时小鼠的成神经细胞瘤扩张并最后溶解暴露在藜芦丁中。但在麻痹性贝类毒素存在时,这两种物质的作用可得到抑制,麻痹性贝类毒素通过对细胞钠通道的阻断,可使细胞形态保持完整。与麻痹性类毒素不同,腹泻性贝类毒素的细胞检验法是建立在肝细胞形态的变化基础上的。
5 其它检测方法
其它检测方法包括分光光度法,电泳法(最常用的是毛细管电泳,主要用于分离测定PSP毒素中的非衍生毒素),薄层色谱法和气相色谱法(用来检验软海绵酸)等化学检验法,此外,还包括家蝇生物检验法,蝗虫生物检验法,神经细胞生物检验法(又称组织培养分析法,可用于PSP,ASP和DSP的分析的新方法)等生物检验法。

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