摘要:為了比較生物檢測法和熒光光度法檢測河豚毒素(TTX)的性能,使用昆明系小鼠與熒光光度法同時(shí)檢測10份織紋螺(Nassarius semiplicatus)中河豚毒素的含量。結(jié)果表明,熒光光度法與生物檢測法之間具有較好的相關(guān)性。小鼠死亡時(shí)間的倒數(shù)與TTX的注射量間的線性方程為y=0.006 97x+0.003 68,r=0.995,精密度為7.4%~10.9%,回收率為90.5%。熒光光度法中TTX的濃度與熒光強(qiáng)度間的線性方程為y=318.09x+8.60,r=0.999,精密度為3.1%~6.6%,回收率為98.7%。熒光光度法測定結(jié)果穩(wěn)定,受外界因素影響小,且速度快,靈敏度高,在河豚毒素的定量檢測及預(yù)防河豚毒素中毒方面有廣泛的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:織紋螺(Nassarius semiplicatus);河豚毒素;熒光分光光度法;小鼠生物檢測法
中圖分類號(hào):S965.225;O657.34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2012)07-1450-03
Comparison of Bioassay Method and Fluorescence Spectrophotometry in Determining Tetrodotoxin
ZHENG Dian-yuan,XIA Yi-yi,DING Zhan-ping
(Lianyungang Teacher’s College / Lianyungang Key Lab of Applied Biotechnology, Lianyungang 222006, Jiangsu,China)
Abstract: For comparising the performance of bioassay method and fluorescence spectrophotometry in determining tetrodotoxin(TTX), the concentrations of TTX in 10 Nassarius semiplicatus were determined by bioassay method and fluorescence spectrophotometry, respectively. The results showed that the fluorescence spectrophotometry was remarkably correlated to bioassay method. The linear equation of the bioassay method was y=0.006 97x+0.003 68, r was 0.995, the precision of the bioassay method was from 7.4% to 10.9%, and recovery was 90.5%. The linear equation of the fluorescence spectrophotometry was y=318.09x+8.60, r was 0.999, the precision of the fluorescence spectrophotometry was from 3.1% to 6.6%, and recovery was 98.7%. As the fluorescence spectrophotometry was rapid and highly sensitive, it would play an important role in quantitatively detecting tetrodotoxin and effectively preventing from tetrodotoxin.
Key words: Nassarius semiplicatus; tetrodotoxin; fluorescence spectrophotometry; mice bioassay method
河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)是一種劇毒的生物堿類天然神經(jīng)毒素,為典型的神經(jīng)通道阻斷劑[1],主要作用于肌肉神經(jīng)生理活動(dòng)[2],由于該藥具有相當(dāng)強(qiáng)的鎮(zhèn)痛作用,不產(chǎn)生耐藥性[3],因此極有可能成為新的局部麻醉藥和戒除藥物依賴性的藥物。目前市場上的河豚毒素主要從河豚魚的卵巢和肝臟組織中提取,另外織紋螺(Nassarius semiplicatus)等貝類也出現(xiàn)了季節(jié)性富集TTX[4,5],從而拓展了河豚毒素的來源,另一方面也對(duì)海產(chǎn)品帶來了安全風(fēng)險(xiǎn)[6-8],因此對(duì)海產(chǎn)品中的TTX的檢測,對(duì)于漁業(yè)生產(chǎn)及新藥開發(fā)都有重要意義。
TTX的檢測主要有生物檢測法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、毛細(xì)管電泳法等[8-10]。由于小鼠生物測定法具有快速、簡單的特點(diǎn),成為目前檢測TTX的主要方法,但由于小鼠個(gè)體差異,結(jié)果準(zhǔn)確性較差,同時(shí)小鼠對(duì)TTX缺乏特異性。熒光光度法特異性相對(duì)較強(qiáng),誤差較小,但來自樣品的熒光物質(zhì)也有干擾,因此在實(shí)際應(yīng)用中各有利弊。對(duì)兩種方法的比較研究,國內(nèi)外未見相關(guān)報(bào)道,我們應(yīng)用小鼠生物測定法和熒光光度法分別對(duì)TTX進(jìn)行檢測,從而為海產(chǎn)品中TTX的檢測提供理論基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
970CRT型熒光分光光度計(jì)(上海分析儀器總廠),PHS-3C型數(shù)字型酸度計(jì)(上海理達(dá)儀器廠)。河豚毒素標(biāo)準(zhǔn)品(河北省水產(chǎn)公司);Tris、NaCl、NaOH(上海國藥集團(tuán))。以上試劑除說明外均為分析純。實(shí)驗(yàn)使用去離子水,使用前檢查確定不含熒光雜質(zhì)。
1.2 小鼠生物檢測法
依據(jù)日本官方檢測河豚毒素的小鼠生物檢測法, 采用目前通用的小鼠單位(MU)定義:30 min 內(nèi)殺死1只20 g左右雄性ddy品系的小鼠毒素量(1 MU=0.22 μg TTX)[9]。腹腔注射小鼠, 觀察小鼠的藥物反應(yīng), 必須出現(xiàn)河豚毒素中毒的典型癥狀, 停止呼吸作為判斷死亡的標(biāo)準(zhǔn)。由于ddy小鼠不易獲得,本試驗(yàn)采用昆明ICR小鼠[11]。
1.3 熒光分光光度法
TTX在堿性條件下加熱生成2-羥基-6-羥甲基-8-羥基喹唑琳(也稱C9堿),C9堿在370 nm激發(fā),于495 nm處出現(xiàn)特征峰,熒光強(qiáng)度反映TTX的含量。激發(fā)狹縫為10 nm,發(fā)射狹縫20 nm。速度為500 nm/min。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
1.4.1 小鼠生物檢測法 ?。?mg TTX標(biāo)準(zhǔn)品溶解于10 mL容量瓶中, 制得濃度為0.1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液,分 別 吸 ?。埃埃常?、0.035、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065ml 儲(chǔ)備液稀釋至 10 mL, 濃度范圍為300~650 mg/mL,每個(gè)濃度取 4 個(gè)平行,分別腹腔注射 19.5~20.5 g 體重的昆明 ICR 品系雄性小鼠, 注射劑量為 1 mL,記錄死亡情況及時(shí)間。根據(jù)死亡時(shí)間倒數(shù)與小鼠單位體重河豚毒素注射劑量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.4.2 熒光分光光度計(jì)法[12] 溶液配制:20 μg/mL TTX儲(chǔ)備液:?。?mg TTX標(biāo)準(zhǔn)品溶解于1 mL重蒸水中,取200 μL 定容至10 mL;16 mol/mL NaOH儲(chǔ)備液:?。保?g NaOH 加水溶解,用水定容至25 mL;Tris-HCl緩沖液:?。玻矗?g Tris-HCl (pH 7.4)、5.85 g NaCl、0.475 g MgCl2、加水溶解,用水定容至1000 mL; 0.01~1.7 μg/mL TTX堿解體系。
1.5 河豚毒素的檢測及回收試驗(yàn)
采用乙酸法提?。裕裕?,織紋螺經(jīng)水洗后,去殼,取螺肉10 g,搗碎后與100 mL 0.1 mol/L HAc充分混合[13],再煮沸10 min,調(diào)節(jié)pH至3.0,12 000 r/min離心10 min,取上清液,沉淀物用上述方法再提?。泊?,合并濾液,減壓濃縮,再用氯仿抽提。濃縮液中再加入10%的苦味酸,經(jīng)煮沸后立即過濾,冷卻后結(jié)晶出TTX的苦味酸鹽,晶體再用熱水溶解,氨水調(diào)節(jié)pH至9.0,冷卻后過濾,將沉淀用水洗滌,再溶于0.1 mol/L HAc中備用。四角蛤蜊(Mactra veneriformis)中添加一定量的TTX,用上述方法進(jìn)行添加回收試驗(yàn)。
2 結(jié)果與分析
2.1 生物測定法
2.1.1 生物測定法標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 結(jié)果如圖1所示,線性方程為y=0.006 97x+0.003 68,r=0.995。自然界中尚存在諸如PSP等貝類毒素也可使小鼠出現(xiàn)TTX中毒的類似癥狀, 因此小鼠檢測有誤差干擾。同時(shí)不同個(gè)體的生理狀況的差異也影響到檢測的準(zhǔn)確性。另外, 小鼠生物測定法檢測限較高, 本試驗(yàn)檢出限為0.2 μg/mL,其中以小鼠死亡時(shí)間6~8 min相對(duì)準(zhǔn)確,也影響該方法對(duì)微量TTX的檢測。
2.1.2 小鼠生物測定法的精密度及加標(biāo)回收試驗(yàn) 分別給小鼠注射低、中、高3個(gè)濃度(300、500、650 ng/mL)的TTX,按照試驗(yàn)方法進(jìn)行操作,在1 d內(nèi)分別測定5份樣品的TTX,計(jì)算日內(nèi)精密度。每天各測定一份樣品連續(xù)測定5 d(n=3),計(jì)算日間精密度。以四角蛤蜊為材料,開展低、中、高3個(gè)濃度(300、500、650 ng/mL)的添加回收試驗(yàn)。結(jié)果見表1。
2.2 熒光光度法測定結(jié)果
2.2.1 熒光光度法標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示,線性方程為y=318.09x+8.60, r=0.999,n=3,線性范圍為0.03~1.70 μg/mL,檢測限為0.015 μg/mL。
2.2.2 熒光光度法的穩(wěn)定性測試 配制濃度為0.5 μg/mL的TTX堿解體系,按照上述實(shí)驗(yàn)方法操作,放置0、30、60、90、120 min測定熒光強(qiáng)度,結(jié)果表明,在2 h內(nèi)熒光強(qiáng)度穩(wěn)定。但反應(yīng)體系在氙燈照射下,熒光強(qiáng)度在15 min后迅速下降。試驗(yàn)應(yīng)在15 min內(nèi)完成,此時(shí)的誤差小于5%。
2.2.3 熒光分光光度計(jì)法精密度及加標(biāo)回收試驗(yàn) 平行配制低、中、高3個(gè)濃度(0.05、0.70、1.30 μg/mL)的TTX堿解體系,按照上述方法,在1 d內(nèi)分別測定5份樣品熒光強(qiáng)度,計(jì)算日內(nèi)精密度。每天各測定一份樣品連續(xù)測定5 d,計(jì)算日間精密度(n=3),以四角蛤蜊為材料,開展低、中、高3個(gè)濃度(0.05,0.7,1.3 μg/mL)的TTX堿解體系,測定回收率,結(jié)果見表2。
2.3 方法比較
2.3.1 方法相關(guān)性檢驗(yàn) 對(duì)上述2種方法檢測TTX標(biāo)準(zhǔn)溶液結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn),得到的回歸方程為y=23.090x-274.062,r=0.996,F=1131.828,P0.001<0.01。說明用小鼠生物測定和熒光光度計(jì)法檢測TTX標(biāo)準(zhǔn)溶液呈極顯著相關(guān)。
2.3.2 結(jié)果相關(guān)性檢驗(yàn) 對(duì)2種方法檢測織蚊螺提取液的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn),10份不同織紋螺樣品分別用小鼠生物測定法和熒光光度法進(jìn)行檢測,結(jié)果見表3。
得到的線性方程為y=0.535x+6.734,r=0.716,F=8.430,P=0.020<0.05。說明用生物測定法和熒光光度法檢測樣品TTX呈顯著相關(guān)。熒光光度法檢測值高于生物測定法,其原因是:①樣品提取液中可能存在著一些使檢測結(jié)果偏高的熒光物質(zhì)[14],如蛋白質(zhì);②織紋螺提取液中存在一定量的河豚毒素衍生物,如河豚酸(tetrodonic acid)、4-表河豚毒素(4-epitetrodotoxin)、脫水河豚毒素(anhydrotetrodotoxin)等[15],它們可以產(chǎn)生熒光物質(zhì),但它們的毒力要遠(yuǎn)低于河豚毒素甚至無毒[16]。
熒光光度法的精密度及回收率都大于小鼠生物檢測法,由于是平行試驗(yàn),提取方法引起的誤差相對(duì)較小,因此精密度的差別主要是由于小鼠個(gè)體差異引起的。同樣,回收率的差別也可歸于小鼠個(gè)體差異。因此小鼠生物測定法測定TTX過程中,應(yīng)選擇生理狀態(tài)一致的個(gè)體,同時(shí)應(yīng)進(jìn)行個(gè)體重量校正,以最大程度減小試驗(yàn)誤差。
3 小結(jié)與討論
小鼠生物檢測法與熒光光度法檢測樣品中的TTX的含量都有較高的準(zhǔn)確性,但前者易受其他毒素[17]及小鼠個(gè)體間差異的影響,后者對(duì)檢測物中TTX的純度要求高,易受檢測物中熒光雜質(zhì)的影響。2種方法有較好的相關(guān)性,可以根據(jù)實(shí)際情況及對(duì)樣品檢測限要求的不同采用不同的方法。
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