Простой метод Автоматизированная твердофазной экстракции водных образцов для анализа иммунологических малых загрязнителях
Summary
A protocol for the extraction and pre-concentration of estradiol from water samples by using an automated and miniaturized system is presented.
Abstract
Новый метод для извлечения твердой фазы (SPE) в пробах окружающей среды, водных предлагается. Разработанная прототип является экономически эффективным и удобным, а также позволяет выполнять быстрый, простой и автоматизированной SPE. Предварительно концентрированный раствор совместим с помощью иммунологического анализа, с содержанием низкой органическом растворителе. Описан метод для извлечения и предварительной концентрации естественного гормона 17 -эстрадиола в пробах воды 100 мл. С обращенной фазой НПП выполняется с октадецил-кремнезема сорбента и элюирование проводится с 200 мкл метанола 50% об / об. Элюент разбавляют добавлением ди-воды, чтобы снизить количество метанола. После подготовки вручную столбец SPE, общая процедура выполняется автоматически в течение 1 часа. В конце процесса, концентрация эстрадиола измеряется с использованием коммерческого энзим-связанного иммунного-сорбента анализа (ELISA). 100-кратное предварительно концентрация достигается и содержание метанола в только 10% объем / объем. Полное восстановление молекулыдостигаются с 1 нг / л шипами образцы деионизированной и синтетические морской воды.
Introduction
Подготовка образца является важным шагом в любом аналитическом процессе. В частности, удаление матричных эффектов, уменьшения помех, и обогащение аналита необходимы для получения точных результатов и достичь низких пределов обнаружения. Эндокринные нарушения соединения (СЭД) имеют особый интерес в связи с их действием на живые организмы, даже когда присутствующие на очень низких уровней в окружающей среде. Естественный гормон эстрадиол 17β-присутствует на загрязнение воды ЕС Наблюдать список и склонны быть добавлены в список приоритетных веществ, регулируемых в рамках Рамочной директивы Европейской Водной. Твердофазная экстракция (ТФЭ) обычно применяется для анализа малых загрязняющих веществ в воде, как с химической 1-5 (хроматографии, масс-спектрометрии) и иммунологических методов обнаружения 6-9. Последнее получила интерес в области мониторинга окружающей среды, а иммунологические доступны в большом разнообразии форматов, являются специфическими для ТАrget аналита, и достичь низких пределов обнаружения. 6, 7, 10, 11 Различные твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA) являются коммерчески доступными и позволяют проанализировать несколько образцов сразу на нескольких луночный планшет. Процедура состоит в последовательных стадий, которые могут занять несколько часов. Конечный продукт реакции может быть обнаружено оптически для определения концентрации молекулы-мишени на основе калибровочной кривой.
Классические процедуры SPE включают сорбента предварительного кондиционирования, извлечение пробы, промывку, элюирование и концентрации путем выпаривания элюента. Растворитель, используемый для разбавления экстракта выбирают в зависимости от способа обнаружения. Для иммунологических методов, количество органических растворителей сильно влияет на чувствительность метода. 12
В дополнение к восстановлению и предварительно концентрации выступлений, метод также должен быть простым и экономически эффективным. Автоматизация procedurЕ помогает уменьшить количество ошибок человека, связанных с. В нашей предыдущей работе мы ввели 13 наш прототип автоматизированного SPE, и наш метод был применен к анализу естественного гормона 17 -эстрадиола в пробах морской воды. С помощью настоящего видео мы хотели бы подчеркнуть технические преимущества нашего метода по сравнению с традиционной офф-лайн и он-лайн SPE, и его совместимости с конкретной обнаружения по иммуно-реакции. Мы опишем протокол применяется к проб воды для определения 17 -эстрадиола. SPE осуществляется с октадецил-кремнезема (С18) фазы сорбента и элюирование осуществляется с помощью разбавленной метанола.
Protocol
Representative Results
Discussion
Предложен новый способ получения проб воды с последующим анализом с помощью иммуноферментного анализа. Прибор позволяет выполнять извлечение твердой фазы в автоматизированном и удобный способ.
Фильтрация пробы воды до его введения в систему является критическим. Люб?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was funded by the European Union Seventh Framework Program FP7/2007-2013 under grant agreement no. 265721. The authors thank the RIKILT Institute for Food Safety (NL) for their support in this project.
Materials
| Filter membrane 0.2 μm pore size | Merck Millipore | GNWP04700 | For sample filtration |
| Nylon membrane 11 μm pore size | Merck Millipore | NY1104700 | For SPE column |
| Disposable biopsy punch 5 mm | Medical Budget | 39302439 | |
| Nucleodur C18 ec | Macherey Nagel | 713550.01 | 50 μm particle diameter |
| Synthetic sea water | Sigma Aldrich | SSWS500-500ML | |
| Methanol | VWR | ||
| 17beta-estradiol standard | Enzo Life Science | 300 ng/ml | |
| 17beta-estradiol ELISA kit | Enzo Life Science | ADI-900-008 | 96 wells, range 30 – 3000 ng/L |
References
- Chang, H. S., Choo, K. H., Choi, S. J. The methods of identification, analysis and removal of endocrine disrupting compounds (EDCs) in water. J. Hazard. Matter. 172, 1-12 (2009).
- Azzouz, A., Souhail, B., Ballesteros, E. Continuous solid-phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry determination of pharmaceuticals and hormones in water samples. J. Chromatogr. A. 1217, 2956-2963 (2010).
- Tomsikova, H., Aufartova, J., Solich, P., Novakova, L. High sensitivity analysis of female-steroid hormones in environ-mental samples. Trends Anal. Chem. 34, 35-58 (2012).
- Ciofi, L., Fibbi, D., Chiuminatto, U., Coppini, E., Checchini, L., Del Bubba, M. Fully automated on-line solid phase extraction coupled to high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometric analysis at sub-ng/L levels of selected estrogens in surface water and wastewater. J. Chromatogr. A. 1283, 53-61 (2013).
- Robles-Molina, J., Lara-Ortega, F. J., Gilbert-Lopez, B., Garcia-Reyes, J. F., Molina-Diaz, A. Multi-residue method for the determination of over 400 priority and emerging pollutants in water and wastewater by solid-phase extraction and liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry. J. Chromatogr. A. 1350, 30-43 (2014).
- Huang, C. H., Sedlak, D. L. Analysis of estrogenic hormones in municipal waste water effluent and surface water using enzyme-linked immunosorbent assay and gas chromatography/tandem mass spectrometry. Environ. Toxicol. Chem. 20, 133-139 (2001).
- Hintemann, T., Schneider, C., Schöler, H. F., Schneider, R. J. Field study using two immunoassays for the determination of estradiol and ethinylestradiol in the aquatic environment. Water Res. 40, 2287-2294 (2006).
- Farré, M., Kuster, M., Brix, R., Rubio, F., Lopez de Alda, M. J., Barcelo, D. Comparative study of an estradiol enzyme-linked immunosorbent assay kit, liquid chromatography-tandem mass spectrometry, and ultra-performance liquid chromatography-quadrupole time of flight mass spectrometry for part-per-trillion analysis of estrogens in water samples. J. Chromatogr. A. 1160, 166-175 (2007).
- Pu, C., Wu, Y. F., Yang, H., Deng, A. P. Trace analysis of contraceptive drug levonorgestrel in waste water samples by a newly developed indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) coupled with solid phase extraction. Anal. Chim. Acta. 628, 73-79 (2008).
- Van Emon, J. M., Gerlach, C. L. A status report on field-portable immunoassay. Environ. Sci. Technol. 29 (7), 312A-317A (1995).
- Farré, M., Brix, R., Barcelò, D. Screening water for pollutants using biological techniques under European Union funding during the last 10 years. Trends Anal. Chem. 24 (6), 532-545 (2005).
- Schneider, C., Schöler, H. F., Schneider, R. J. A novel enzyme-linked immunosorbent assay for ethinylestradiol using a long-chain biotinylated EE2 derivative. Steroids. 69, 245-253 (2004).
- Heub, S., et al. Automated and portable solid phase extraction platform for immuno-detection of 17β-estradiol in water. J. Chrom. A. 1381, 22-28 (2015).
- Petrovic, M., Eljarrat, E., Lopez de Alda, M. J., Barcelo, D. Endocrine disrupting compounds and other merging contaminants in the environment: a new survey on new monitoring strategies and occurrence data. Anal. Bioanal. Chem. 378, 549-562 (2004).
- Richardson, S. D., Ternes, T. A. Water analysis: Emerging contaminants and current issues. Anal. Chem. 86, 2813-2848 (2014).
