Summary

Une méthode simple pour l'extraction des échantillons d'eau automatisée en phase solide pour immunologique analyse des petits polluants

Published: January 01, 2016
doi:

Summary

A protocol for the extraction and pre-concentration of estradiol from water samples by using an automated and miniaturized system is presented.

Abstract

Une nouvelle méthode pour l'extraction en phase solide (SPE) des échantillons d'eau de l'environnement est proposé. Le prototype développé est rentable et conviviale, et permet d'effectuer des SPE rapide, automatisée et simple. La solution de pré-concentré est compatible avec l'analyse par immuno-essai, avec une faible teneur en solvant organique. Un procédé est décrit pour l'extraction et la pré-concentration de l'hormone naturelle 17β-oestradiol dans les échantillons d'eau de 100. SPE en phase inverse est effectuée avec sorbant octadécyl-silice et l'élution est effectuée avec 200 ul de methanol à 50% v / v. Eluant est dilué par addition de di-eau pour réduire la quantité de methanol. Après avoir préparé manuellement la colonne SPE, la procédure globale est effectuée automatiquement dans 1 h. A la fin du procédé, la concentration en estradiol est mesurée en utilisant un dosage immuno-sorbant lié à une enzyme du commerce (ELISA). Pré-concentration 100 fois et on obtient la teneur en méthanol dans seulement 10% v / v. Recouvrements complets de la moléculesont atteints avec 1 ng / L échantillons enrichis déminéralisée et synthétiques eau de mer.

Introduction

La préparation des échantillons est une étape importante dans tout processus analytique. En particulier, l'élimination des effets de matrice, la diminution des interférences, et l'enrichissement de l'analyte sont nécessaires pour obtenir des résultats précis et d'atteindre de faibles limites de détection. Perturbateurs endocriniens (PE) sont particulièrement préoccupantes en raison de leur action sur les organismes vivants, même si les niveaux actuels à de très faibles dans l'environnement. L'hormone naturelle 17β-estradiol est présent sur la pollution de l'eau de l'UE Watch List et sujettes à être ajouté à la liste des substances prioritaires réglementés en vertu de la directive-cadre européenne sur l'eau. Extraction en phase solide (SPE) est couramment appliquée pour l'analyse des petits polluants dans l'eau, à la fois chimique 1-5 (chromatographie, spectrométrie de masse) et immunologiques 6-9 méthodes de détection. Ce dernier a gagné un intérêt dans le domaine de la surveillance de l'environnement, comme les immunoessais sont disponibles en grande variété de formats, sont spécifiques à la TArget analyte, et d'atteindre de faibles limites de détection. 6, 7, 10, 11 divers liés à une enzyme dosages immuno (ELISA) sont commercialement disponibles et permettent d'analyser plusieurs échantillons à la fois sur une plaque multi-puits. La procédure consiste dans les étapes de réaction successives qui peuvent prendre quelques heures. Le produit final de réaction peut être détecté optiquement pour déterminer la concentration de la molécule cible sur la base d'une courbe d'étalonnage.

SPE procédures classiques comprennent sorbant pré-conditionné, l'extraction de l'échantillon, le lavage, élution et concentration par évaporation de l'éluant. Le solvant utilisé pour la dilution de cet extrait est choisie en fonction de la méthode de détection. Pour les méthodes immunologiques, la quantité d'influences de solvants organiques fortement la sensibilité de la méthode. 12

En plus de la récupération et les performances de pré-concentration, la méthode doit également être simple et rentable. Automatisation de la procedure contribue à réduire les erreurs humaines liées. Dans nos travaux précédents 13 nous avons présenté notre prototype pour SPE automatisée, et de notre méthode a été appliquée à l'analyse de l'hormone naturelle 17β-estradiol dans des échantillons d'eau de mer. Avec la présente vidéo, nous tenons à souligner les avantages techniques de notre méthode par rapport à hors ligne traditionnelle et en ligne SPE, et notamment sa compatibilité avec détection par immuno-réactions. Nous décrivons le protocole appliqué à des échantillons d'eau pour la détection de 17β-estradiol. SPE est réalisée avec octadécyl-silice (C18) et phase de sorbant élution est réalisée avec du methanol dilué.

Protocol

Remarque: Le protocole suivant décrit la SPE effectué sur 100 ml d'eau échantillon avec C18 sorbant et l'élution avec 50% v / v de methanol. L'échantillon enrichi est dilué pour atteindre 10% v / v de méthanol avant l'analyse avec un immuno-enzymatique (ELISA) kit. 1. Préparation des réactifs Préparer les échantillons d'eau Avant toute autre étape, filtrer chaque échantillon de 100 ml d'eau avec des filtres de taille de 0,2 um des pore…

Representative Results

La reproductibilité de la garniture de matière de sorption a été évaluée par séchage et pondérer le sorbant pipeté dans des flacons en verre et le résultat est montré sur la figure 1. La reproductibilité du moment de l'injection a été testé pour 100 ml d'échantillons, comme représenté sur la Figure 2. Concentration initiale et pré- concentré échantillons enrichis ont été déterminées en utilisant un kit EL…

Discussion

Un nouveau procédé pour la préparation d'échantillons d'eau suivie d'une analyse immunologique utilisant a été proposé. L'instrument permet d'effectuer extraction en phase solide de manière automatisée et conviviale.

La filtration de l'échantillon d'eau avant son injection dans le système est critique. Toutes les particules encore présentes dans la solution seraient potentiellement provoquer l'obstruction du réseau fluidique et obstruer la colonne…

Disclosures

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

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Cite This Article
Heub, S., Tscharner, N., Kehl, F., Dittrich, P. S., Follonier, S., Barbe, L. A Simple Method for Automated Solid Phase Extraction of Water Samples for Immunological Analysis of Small Pollutants. J. Vis. Exp. (107), e53438, doi:10.3791/53438 (2016).

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