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硝化測定

背景：硝化試驗是一種靈敏的方法，用于量化化石燃料衍生的復(fù)雜混合物、燃燒產(chǎn)物和各種相關(guān)環(huán)境樣品中多環(huán)芳烴的相對含量。該方法依賴于Ames Test菌株TA98對硝基PAC介導(dǎo)的致突變性的端敏感性，以及許多PAC可以相對容易地被化學(xué)硝化。由于該試驗測量的是化學(xué)硝化衍生物的致突變效力，而不是母體PAC本身的致突變能力，因此無法直接測量測試材料的潛在致癌性。

工作原理：該程序的第一步是對測試材料進(jìn)行化學(xué)硝酸處理，通常是在80oC下與濃硝酸反應(yīng)30分鐘。應(yīng)該注意的是，對于具有最大生物學(xué)意義的PAC，其中包括EPA優(yōu)先污染物，不需要如此苛刻的反應(yīng)條件，因為未烷基化和輕度烷基化的化合物在室溫下幾乎立即被硝化。這里使用的更嚴(yán)格的處理確保了更耐衍生化的化合物發(fā)生反應(yīng)，從而提高了方法的靈敏度。但即使在如此惡劣的反應(yīng)條件下，也表明只有PAC是衍生的，這是該方法的一個特點，賦予了其近乎絕對的化學(xué)選擇性。一旦硝化反應(yīng)完成，將樣品冷卻至室溫并用二氯甲烷萃取。將測量體積的提取物移到新的試管中，剝?nèi)ザ燃淄?，將所得殘留物重組為二甲基亞砜（DMSO）用于Ames測試。用于此目的的Ames試驗版本是所謂的“非活化試驗"，這是該方法的一個特點，因為所用的試驗菌株（TA98）具有將硝基PAC活化為致突變形式所需的內(nèi)源性硝基還原酶，因此不需要添加外源代謝混合物（S-9）。相對于S-9依賴性測定，如改良艾姆斯試驗，該試驗的這一方面賦予了其高得多的靈敏度，因為DNA加合物物種在細(xì)菌內(nèi)部產(chǎn)生，不需要通過細(xì)胞壁運(yùn)輸?shù)竭_(dá)其最終的DNA靶點。此外，硝基芳烴是一可能在典型測試材料中發(fā)現(xiàn)的S-9非依賴性誘變劑，這意味著該方法不僅在化學(xué)上，而且在生物上對PAC具有選擇性。

終點：硝化試驗的終點與改良艾姆斯試驗的終點直接相似，即致突變性的劑量反應(yīng)曲線斜率。在硝化試驗中，它被稱為硝化致突變性指數(shù)（NMI）。

NMI的解釋：如上所述，NMI不能直接預(yù)測致癌潛力。相反，它被用作比較各種成分相關(guān)的復(fù)雜混合物的相對PAC含量的一種手段，與有時使用IP 346和其他分析方法的方式大致相同。然而，由于改良Ames試驗和硝化試驗中測得的致突變性與PAC濃度成正比，因此應(yīng)該可以在具有密切相似組成特征的煉油廠物流的兩個終點之間建立相關(guān)曲線。

應(yīng)用：硝化分析適用于任何含有PAC的樣品。它對環(huán)境或生物監(jiān)測樣品特別有用，因為樣品大小或PAC濃度對于標(biāo)準(zhǔn)方法（如改良Ames試驗和方法IP 346）來說太低。

它已成功用于以下應(yīng)用程序：1。煉油廠物流、金屬加工液、再精煉油、燃燒產(chǎn)物的測試。2.對空氣、水和土壤進(jìn)行測試，這既是繪制污染物分布圖的一種手段，也是監(jiān)測受污染場地清理作業(yè)效果的一種方式。3.生物監(jiān)測研究中尿PAC代謝產(chǎn)物的測量。4.PAC從基質(zhì)（如瀝青）中的可浸出性。5.生物樣品中PAC相對含量的測定。

物流：見改良艾姆斯測試。

工作成果：我們將與贊助商合作，根據(jù)他們的個人需求量身定制研究。

瀝青微成型

背景：對于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用，瀝青必須加熱到可使用的溫度，或者溶解（乳化）在溶劑中。前一種方法是迄今為止使用廣泛的方法，它會產(chǎn)生含有低水平多環(huán)芳烴（PAC）的煙霧，其中包括可疑和已知的致癌物。

對工人可能接觸此類化合物的擔(dān)憂促使人們對瀝青行業(yè)進(jìn)行了大量流行病學(xué)和工業(yè)衛(wèi)生研究。雖然從這些研究中學(xué)到了很多東西，但由于存在來自環(huán)境空氣污染、香煙煙霧以及清潔工具和設(shè)備所用溶劑等來源的混雜暴露，很難確定測量到的暴露中有多大比例來自煙霧本身，有多大部分來自其他來源。

規(guī)避這一問題的努力集中在兩種基本方法上：第一，研究在受控實驗室條件下產(chǎn)生的工作場所類似煙霧，第二，通過實施臨時工作規(guī)則和/或使用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)設(shè)備，選擇性地排除混雜的現(xiàn)場暴露。

前一種方法，即與PetroLabs的微發(fā)光方法相關(guān)的方法，其強(qiáng)度是顯而易見的：根據(jù)定義，實驗室產(chǎn)生的煙霧的任何PAC介導(dǎo)的效應(yīng)都可歸因于僅從瀝青中提取的化合物。它的弱點是，在過去，為生物研究產(chǎn)生足夠的煙霧需要在比工作場所操作中典型的溫度更高的溫度下加熱更長的時間，這兩個因素都必然影響所產(chǎn)生煙霧的代表性。

PetroLabs的方法通過使用硝化測定法（見上文鏈接）來確定在與工作場所使用的時間和溫度全一致的條件下產(chǎn)生的煙霧中PAC的相對總含量，從而規(guī)避了這一缺點。這種方法是可行的，因為硝化試驗只需要亞微克的煙霧量，例如，與典型的改良艾姆斯試驗所需的數(shù)百毫克煙霧量相比。

由于這種靈敏度水平只能通過測試前對煙霧進(jìn)行化學(xué)硝化來實現(xiàn)，因此Ames測試中測量的致突變性不是由PAC本身介導(dǎo)的，而是由其硝基衍生物介導(dǎo)的。這反過來意味著，當(dāng)用作獨(dú)立測試時，微法只能在各種實驗參數(shù)下為相同瀝青產(chǎn)生的煙霧提供相對的PAC含量。

然而，如果需要更多的定性信息，PetroLabs現(xiàn)在提供HPLC和GC-MS分析（見上文鏈接），可用于對微加工產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行化學(xué)表征，并將其與工作場所、瀝青儲存筒倉頂部空間或?qū)嶒炇抑惺褂酶暧^的方法收集的煙霧進(jìn)行比較。