徐雄利，潘滬湘，任小孟，陳 茜，袁海霞，陳雙紅

正確的采樣方法是微生物氣溶膠暴露的評價(jià)基礎(chǔ)。由于進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸入染毒實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物染毒控制裝置是一個(gè)相對封閉獨(dú)立的系統(tǒng)，而微生物氣溶膠因自身特性，與化合物氣體相比更易發(fā)生沉降，以致其暴露濃度的穩(wěn)定性較差。故當(dāng)進(jìn)行微生物氣溶膠動(dòng)態(tài)吸入實(shí)驗(yàn)時(shí)，其有效暴露濃度需進(jìn)行多個(gè)時(shí)間點(diǎn)連續(xù)采樣監(jiān)測，常規(guī)的采樣方法因條件限制無法勝任。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，筆者摸索出一個(gè)適用于限制條件下的連續(xù)采樣方法，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 液氣類動(dòng)式染毒控制裝置 微生物氣溶膠動(dòng)態(tài)吸入毒性實(shí)驗(yàn)是依托HOPE-MED 8050F液氣類動(dòng)式染毒控制裝置(天津合普工貿(mào)有限公司)進(jìn)行。該動(dòng)式染毒控制裝置主要由染毒柜，樣品霧化發(fā)生裝置、機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)3部分組成。染毒柜為1個(gè)體積為630 L透明可視化動(dòng)物艙，有進(jìn)出氣孔、溫度、濕度及壓力測定裝置。柜體中下部設(shè)采樣孔有管線連接與外側(cè)屏蔽柜帶手動(dòng)閥門的采樣口相連，底部可隨時(shí)排污;樣品霧化發(fā)生裝置包括氣液泵盒及定量自動(dòng)控制裝置，工作進(jìn)氣流量為(2.3±1.0)m3/h，菌懸液氣化量為5 ml/min，菌懸液由定量泵直接給入霧化，霧化顆粒直徑＜20μm;機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)、氣體濾過器、氣體流量控制、流量顯示計(jì)等組成。該裝置主體結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 HOPE-MED 8050F液氣類動(dòng)式染毒控制裝置主體結(jié)構(gòu)

1.2 微生物氣溶膠采樣方法 利用QC-2型大氣采樣儀(北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所)提供采樣動(dòng)力，以一次性無菌注射器為采樣工具，對染毒柜內(nèi)空氣進(jìn)行采樣。QC-2型大氣采樣儀進(jìn)氣口經(jīng)橡膠管與HOPE-MED 8050F液氣類動(dòng)式染毒控制裝置上帶手動(dòng)閥門的采樣口連接;出氣口經(jīng)橡膠管排氣于裝有消毒液的容器。以0.5 L/min的流量從染毒柜向外抽氣，抽氣30 s，以平衡采樣口、連接管線及染毒柜內(nèi)壓力與氣溶膠濃度;而后采集50 ml染毒柜內(nèi)空氣作為微生物氣溶膠暴露的監(jiān)測樣本。以50 ml一次性注射器在與HOPEMED 8050F液氣類動(dòng)式染毒控制裝置采樣口連接的橡膠管進(jìn)針，緩慢抽拉至50 ml，反復(fù)抽吸2次，以減少針筒管壁對微生物氣溶膠的吸附。第3次抽吸的50 ml柜內(nèi)氣體以氣過液面的方式，緩慢注入含50 ml濃度為0.45%NaCl溶液的無菌收集瓶中，震搖后靜置于冰面2 h，取其中200μl液體至90 mm普通營養(yǎng)瓊脂平板，共3個(gè)平行平板，以無菌玻棒均勻平推至干燥，于37℃培養(yǎng)24～48 h后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。

空艙實(shí)驗(yàn)時(shí)，微生物氣溶膠連續(xù)霧化發(fā)生2 h，每個(gè)采樣口，每30 min進(jìn)行1次采樣，每個(gè)樣本進(jìn)行3個(gè)平行平板培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)過程重復(fù)3次。動(dòng)物吸入毒性實(shí)驗(yàn)時(shí)，次微生物氣溶膠連續(xù)霧化發(fā)生2 h，每30 min進(jìn)行1次采樣，每個(gè)樣本進(jìn)行3個(gè)平行平板培養(yǎng)，連續(xù)進(jìn)行3次相同條件的重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 空艙實(shí)驗(yàn)時(shí)，染毒柜內(nèi)微生物氣溶膠均衡性采檢結(jié)果

在室溫為(20±1)℃，進(jìn)氣流量為(2.3 ±0.1)m3/h，菌懸液氣化量為5 ml/min實(shí)驗(yàn)條件下，每30 min分別從4個(gè)采樣口(A、B、C、D)抽取艙內(nèi)空氣50 ml，進(jìn)行微生物氣溶膠濃度測定，每個(gè)樣本進(jìn)行3個(gè)平行平板培養(yǎng)。經(jīng)方差分析，染毒柜空氣中微生物氣溶膠濃度在各監(jiān)測點(diǎn)之間、不同采樣時(shí)間之間無明顯差異(P＞0.05)，見表1。

表1 空艙實(shí)驗(yàn)時(shí)柜內(nèi)微生物氣溶膠暴露濃度不同采樣口采樣結(jié)果比較

2.2 動(dòng)物吸入染毒實(shí)驗(yàn)時(shí)，染毒柜內(nèi)微生物氣溶膠均衡性采檢結(jié)果

根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，進(jìn)行單次暴露時(shí)間為2 h的連續(xù)微生物氣溶膠吸入實(shí)驗(yàn)。在室溫為(20±1)℃，進(jìn)氣流量為(2.3±0.1)m3/h，菌懸液霧化量為5 ml/min條件下，每30 min分別從A、B采樣口抽取艙內(nèi)空氣50 ml，用以測定微生物氣溶膠濃度，每個(gè)樣本進(jìn)行3個(gè)平行平板培養(yǎng)。經(jīng)過3次相同條件的重復(fù)試驗(yàn)，各次實(shí)驗(yàn)的艙內(nèi)微生物氣溶膠均保持穩(wěn)態(tài)濃度在(5.1～7.3)×107cfu/m3，各時(shí)間點(diǎn)的微生物氣溶膠暴露濃度均值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

3 討論

動(dòng)式吸入染毒實(shí)驗(yàn)是用于研究毒物經(jīng)呼吸道吸入的毒性作用機(jī)理和防治措施等的重要實(shí)驗(yàn)手段。目前有關(guān)化合物吸入染毒的毒理學(xué)研究已有較多報(bào)道，但微生物氣溶膠吸入染毒的毒理學(xué)研究報(bào)道甚少，關(guān)于實(shí)驗(yàn)中微生物氣溶膠暴露濃度及穩(wěn)定性監(jiān)測的采檢方法鮮見報(bào)道。

動(dòng)式吸入染毒實(shí)驗(yàn)的首要技術(shù)要求在于:染毒物在柜內(nèi)各點(diǎn)濃度分布均勻;染毒過程中濃度穩(wěn)定［1]。目前常用的生物氣溶膠的采樣方法大體分為沉降法、撞擊式采樣法、離心渦旋法等［2]，這些采樣方法及使用的采樣器均不可避免微生物氣溶膠外泄，而不適于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件。本課題組設(shè)計(jì)的方法是在不破壞動(dòng)式染毒控制裝置密閉性的條件下，利用液氣類動(dòng)式染毒控制裝置現(xiàn)有的采樣口，以一次性注射器為采樣工具，以0.45%NaCl溶液為采樣介質(zhì)，以氣過液面的方式收集染毒柜內(nèi)的微生物氣溶膠;通過對收集了微生物氣溶膠的采樣介質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，并進(jìn)行暴露濃度的計(jì)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用本方法采檢的微生物氣溶膠濃度在2 h內(nèi)基本穩(wěn)定，不同時(shí)間及不同采樣口采樣濃度變化的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，滿足微生物氣溶膠吸入毒性實(shí)驗(yàn)的要求，同時(shí)也不會造成微生物氣溶膠外泄而影響周圍環(huán)境。本方法的建立為今后開展微生物氣溶膠的吸入毒性檢測和評價(jià)實(shí)驗(yàn)提供了氣溶膠濃度及穩(wěn)定性監(jiān)測的有效采檢方法。

［1] 潘瑞輝，譚建琪，黃曙海，等.動(dòng)式吸入染毒裝置對4種化學(xué)物質(zhì)霧化效果的評價(jià)［J] .廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，24(6):874-876.

［2] 張惠力，甄世祺，周明浩，等.生物氣溶膠采樣技術(shù)研究進(jìn)展［J] .環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2011，23(4):18-20.