伊萊莎:樹立凈化柱民族品牌 助力二噁英污染檢測
——伊萊莎系列報道之二
分析測試百科網(wǎng)訊 二噁英是一類毒性極強的環(huán)境污染物,嚴(yán)重危害人體健康和環(huán)境安全。國家對環(huán)境及食品中二噁英污染監(jiān)管和排查力度逐年加大。二噁英前處理是檢測環(huán)節(jié)中最大難點,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在上機檢測前,樣本提取液需要凈化柱純化,以滿足pg級的限量要求。二噁英檢測的前處理凈化柱曾長期依賴進口,存在貨期長、價格高、試劑用量大、技術(shù)服務(wù)不及時等問題,嚴(yán)重影響國家對二噁英污染的監(jiān)管力度和有效控制。因此,二噁英檢測設(shè)備和耗材的國產(chǎn)化勢在必行,在市場導(dǎo)向下,伊萊莎從先期代理國外產(chǎn)品逐步轉(zhuǎn)向自主研發(fā),先后向市場推出了D/F系列二噁英凈化系統(tǒng),在政府機關(guān)、高校、科研單位及第三方檢測機構(gòu)成功應(yīng)用。近日,分析測試百科網(wǎng)采訪了河北伊萊莎生物技術(shù)有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)劉建龍先生,請他為我們介紹了伊萊莎在二噁英凈化柱方面的技術(shù)突破及市場應(yīng)用情況。
二噁英:嚴(yán)重的社會危害 國家重點監(jiān)管的污染物
二噁英的毒性及社會危害
二噁英(Dioxin)通常指具有相似結(jié)構(gòu)和理化特性的一組多氯取代的平面芳烴類化合物,屬氯代含氧三環(huán)芳烴類化合物,包括75種多氯代二苯并-對-二噁英(PCDDs)和135種多氯代二苯并呋喃(PCDFS)。最為重視和研究最為充分的有毒二噁英為2 位、3位、7 位、8 位被氯原子取代的17 種同系物異構(gòu)體單體(即通常所指的二噁英類),其中,2,3,7,8-四氯代二苯并-對-二噁英(2,3,7,8-TCDD)是目前所有已知化合物中毒性最強的二噁英單體,具有極強的致癌性和極低劑量的環(huán)境內(nèi)分泌干擾作用等多種毒性作用,其毒性相當(dāng)于人們熟知的氰化物的130倍、砒霜的900倍,因此被稱為“世紀(jì)之毒”。二噁英在自然界和人體的半衰期長達幾年甚至更長,屬于持久性有機污染物(POPs),極易在環(huán)境或動物機體內(nèi)富集,通過在食物鏈中遷移,最后在食物鏈金字塔頂端的人類體內(nèi)積累,危害人類健康及生命安全。
2,3,7,8-四氯代二苯并-對-二噁英的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
二噁英類的毒性常用毒性當(dāng)量因子(TEF)來評價其對機體健康影響的潛在效應(yīng),即各二噁英類同類物與 2,3,7,8-TCDD對 Ah 受體的親和性能之比。二噁英類的混合物中,可能某一種含量高而毒性低的化合物對毒性的貢獻并不高,而含量少的,如2,3,7,8-TCDD對毒性的貢獻卻很高,這就需要通過毒性當(dāng)量因子來做換算。
? 注:摘自《HJ 916-2011 環(huán)境二噁英類監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》
二噁英的污染來源和檢測方法
二噁英并非人為主觀生產(chǎn)的,但是卻由人類活動產(chǎn)生的,主要包括含氯或含酚(苯)化合物高溫燃燒(700~800℃)和各種工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物,含氯農(nóng)藥、木材防腐劑和防止血吸蟲使用氯酚類造成的蒸發(fā),垃圾焚燒及火葬場的排放,煉鋼,落葉劑的使用、殺蟲劑的制備,紙張的漂白,汽車尾氣甚至火災(zāi)等都是環(huán)境中二噁英的主要來源。我國曾用作對付血吸蟲病的滅釘螺藥物(主要成分五氯酚鈉)的生產(chǎn)過程中有二噁英副產(chǎn)品生成,最終致使二噁英進入環(huán)境。五氯酚鈉作為首選的滅釘螺化學(xué)藥物在我國使用了幾十年,每年的噴灑量有幾千萬噸,這勢必造成二噁英在局部區(qū)域的積累。當(dāng)農(nóng)獸藥殘留等人為因素造成的食品安全問題一旦得到有效控制,那么人類面臨的下一個問題必然是環(huán)境污染物。
二噁英在環(huán)境或食品的分布情況主要有個幾方面:污染源附近的土壤、大氣;乳制品、肉類、魚類、貝殼類等脂肪含量高的食品;摻雜脂肪的混合飼料;血清等生物樣本。
二噁英的主要特點
雖然目前我國缺乏有說服力的二噁英污染環(huán)境數(shù)據(jù),但我國在血液、母乳和湖泊底泥中都檢出了二噁英,盡管濃度水平較低,但也說明了二噁英在我國環(huán)境中的存在。我國2008年8月1日起施行的《國家危險廢物名錄》列出的49類危險廢物中,至少有13類與二噁英直接有關(guān)或者在使用過程中可能產(chǎn)生二噁英。所以,未來幾年甚至十幾年內(nèi),開展二噁英污染調(diào)查和控制研究都是非常重要的。
早在上世紀(jì)90年代,美國已經(jīng)完成了二噁英從生物到化學(xué)檢測方法的建立,而我國在這方面起步較晚。二噁英的檢測方法主要包括CALUX檢測法、免疫學(xué)方法、同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨率質(zhì)譜法(HRGC/HRMS,又稱磁質(zhì)譜檢測)、大氣壓氣相-串聯(lián)質(zhì)譜(APGC-MS/MS)等四種檢測方法。其中CALUX檢測法、免疫學(xué)方法屬于美國EPA 認可的生物學(xué)篩查方法;而美國環(huán)境總署頒布的EPA 1613 [EPA 1613 Tetra-through Octa-Chlorinated Dioxins and Furans by Isotope Dilution HRGC/HRMS COMMISION REGULATION(EU)2017/644 laying down methods of sampling and analysis for the control of levels of dioxins, dioxins-like PCBs and non-dioxin-like PCBs in certain foodstuffs]作為二噁英檢測的金標(biāo)準(zhǔn),認可的是價格高昂的HRGC/HRMS方法;歐盟已經(jīng)認可了APGC-MS/MS的檢測方法,而且中國也有望對該技術(shù)認可,這將有利于更多的檢測量和更廣泛的環(huán)境監(jiān)測布局。
相當(dāng)長的時間里,二噁英檢測儀器和耗材基本都被國外壟斷。國內(nèi)二噁英相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)指定的方法目前只限于HRGC/HRMS,方法檢測限滿足0.1pg/g,檢測對象包括水質(zhì)、環(huán)境空氣和廢氣、固廢、土壤、飼料、食品(乳制品、肉、水產(chǎn)、蛋、油)及生物制品(血清)等。二噁英檢測的最大難點是前處理,需要一個繁瑣的待測物凈化分離過程以滿足低濃度檢測限量的需求,而使用凈化柱可以極大的簡化樣本前處理過程,但長期以來,我國二噁英檢測儀器、凈化設(shè)備及耗材主要依靠國外進口,進口凈化柱等耗材存在價格高、貨期長、技術(shù)服務(wù)不及時并具有壟斷性,不利于國家對二噁英污染的監(jiān)管和有效控制。此外,HRGC/HRM價格昂貴,加上負壓等基建條件,建設(shè)二噁英檢測標(biāo)準(zhǔn)實驗室價格大約在1200萬左右,如果使用進口的凈化柱等耗材,那么維持實驗室運轉(zhuǎn)的資金將是個不菲的數(shù)目,這勢必極大的限制了二噁英的檢測量。目前,全國具有二噁英檢測能力和資質(zhì)的實驗室有110家左右,但還遠遠不能滿足檢測和監(jiān)管的需要。因此,推動產(chǎn)品國產(chǎn)化對我國二噁英檢測和控制是至關(guān)重要的一環(huán)。
伊萊莎:打破壟斷 做中國人自己的二噁英凈化產(chǎn)品
劉建龍與二噁英檢測產(chǎn)品的結(jié)緣,可以追溯到2004年。彼時,劉建龍正在做beacon ELISA試劑盒的國內(nèi)獨家代理,有機會接觸到了美國一家名為Cape Technology的公司,這是一家專注做二噁英凈化柱的公司,創(chuàng)辦者是畢業(yè)于加州大學(xué)伯克利分校的博士,而他的導(dǎo)師則是專門從事二噁英等環(huán)境污染物研究的美國科學(xué)院院士。其時,國內(nèi)能做二噁英檢測的單位不足10家,檢測能力還很有限,但如果一個樣品送到國外檢測,費用則需要十幾萬。這段經(jīng)歷和見聞,為劉建龍樹立了做中國人自己的二噁英檢測裝置和耗材的最初理想。并且在過去的十多年,逐步把理想變?yōu)楝F(xiàn)實。
2009年,劉建龍作為任務(wù)負責(zé)人參與了由中科院牽頭的科技部“863”項目《焚燒煙氣二噁英檢測及風(fēng)險評估技術(shù)》的子課題《二噁英生物篩選方法的開發(fā)》,建立了二噁英的生物學(xué)篩查方法,其時,伊萊莎的公司名稱還是涿州市恒通達科貿(mào)有限公司,正開始將ELISA技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境及農(nóng)業(yè)毒物檢測?;谶@些工作基礎(chǔ),劉建龍后來參與起草了重慶地標(biāo)《DB 50/T427-2012 土壤、沉積物和固體廢物 二噁英類的篩查 酶聯(lián)免疫法》,該標(biāo)準(zhǔn)是國內(nèi)二噁英生物檢測的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
基于前期的技術(shù)及資源的積累,順應(yīng)國家推動產(chǎn)品國有化的市場導(dǎo)向,加上多年來做中國人自己的二噁英檢測產(chǎn)品的信念,使得伊萊莎的決策者從公司的技術(shù)基礎(chǔ)和業(yè)務(wù)范圍出發(fā),投入大量資金用于二噁英凈化柱的研發(fā),在二噁英檢測領(lǐng)域率先樹立起“凱斯科”這一民族品牌。
正如前邊所述,二噁英檢測需要一個復(fù)雜的前處理過程,高性能的凈化柱可以簡化前處理過程并極大的保證了檢測的準(zhǔn)確性。二噁英凈化柱本質(zhì)就是一種固相萃取柱,活性炭是最為關(guān)鍵的填料。二噁英凈化柱在有二噁英檢測資質(zhì)的政府機構(gòu)、高??蒲袉挝缓偷谌綑z測領(lǐng)域需求較多,而且從市場趨勢來說,這種需求的增速會非常快,但對技術(shù)要求很高,競爭很激烈。
從滿足客戶體驗的角度,伊萊莎的產(chǎn)品是分為幾個層級的。第三方檢測公司對產(chǎn)品的要求是結(jié)果準(zhǔn)確、價格便宜、節(jié)省勞動力,因此伊萊莎推出了D系列二噁英凈化柱及裝置,多層復(fù)合硅膠柱+活性炭,低成本、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、溶劑使用量小,加上全新的 FAST-CLEANER F12 Dioxins & PCBs半自動凈化分離系統(tǒng),可在 50 分鐘內(nèi)完成樣品中二噁英、多氯聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚的分離;采用多通道技術(shù),最多可同時處理 12 個樣品。滿足食品、飼料、環(huán)境等各種樣品基質(zhì)的檢測。該產(chǎn)品曾應(yīng)用于腫瘤醫(yī)院的流行病學(xué)調(diào)查項目,確定血清中的二噁英與腫瘤患病之間的關(guān)系。
D系列二噁英凈化柱及裝置(產(chǎn)品組成:多層復(fù)合硅膠柱、活性炭柱和F-12加壓裝置)
為滿足不同客戶的不同檢測需求,伊萊莎還開發(fā)了F系列的凈化柱,包括FM和FA。FA主要滿足全自動檢測,產(chǎn)品組成包括復(fù)合硅膠柱、氧化鋁柱和活性炭柱。而FM是滿足半自動檢測的,產(chǎn)品組成包括:酸性硅膠柱、堿性硅膠柱和活性炭柱及配套的凈化裝置。
?FM柱凈化裝置
FA二噁英凈化柱
凈化柱的國產(chǎn)化,可以極大的降低檢測成本。目前市場容量大約有20萬支/年,伊萊莎自主開發(fā)的凈化柱完全可以滿足市場供應(yīng)。
劉建龍介紹說,二噁英凈化柱國產(chǎn)化首先可以降低客戶的成本;與國外產(chǎn)品比,在產(chǎn)品質(zhì)量和使用方法上不打折扣,同時帶給客戶好的使用體驗。目前伊萊莎在二噁英凈化柱的銷售上,包括分銷商和直銷,對于耗材使用量大的客戶,會直接送凈化裝置。
最后,劉建龍希望通過分析測試百科網(wǎng)表達一個愿景:“我們中國人有了自主研發(fā)的二噁英凈化柱,有中國的應(yīng)用場景及潛在的巨大市場需求,未來我們應(yīng)該做一套從材料、體積等多方面更新的裝置,使得檢測變得更加便捷、效率更高、更加人性化。并利用國內(nèi)各大技術(shù)平臺將二噁英檢測整個流程完全實現(xiàn)國產(chǎn)化?!?/p>
伊萊莎簡介
河北伊萊莎生物技術(shù)有限公司成立于2007年,是專業(yè)提供食品安全檢測解決方案的優(yōu)質(zhì)服務(wù)商,公司一直致力于“品質(zhì)·創(chuàng)新·服務(wù)”的宗旨,并已通過IS09001:2015質(zhì)量管理體系認證,為國內(nèi)客戶提供值得信賴的食品安全檢測產(chǎn)品與服務(wù)。公司專注于酶聯(lián)免疫試劑盒、免疫親和柱、快速檢測試紙條、MRT快速檢測系統(tǒng)和相關(guān)儀器設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的二噁英相關(guān)檢測產(chǎn)品,同時提供標(biāo)準(zhǔn)品、質(zhì)控品、復(fù)雜樣品檢測方法開發(fā)及技術(shù)服務(wù)的一家高新技術(shù)企業(yè)?,F(xiàn)已獲得多項國家發(fā)明及實用新型ZL授權(quán)。公司研發(fā)團隊在免疫檢測技術(shù)領(lǐng)域達到了國際先進水平,與國內(nèi)大型檢測機構(gòu)開展戰(zhàn)略合作。公司以科技為先導(dǎo)、以引領(lǐng)行業(yè)進步為己任、以創(chuàng)國際知名品牌為目標(biāo);始終堅持為國內(nèi)外用戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、領(lǐng)先技術(shù)以及優(yōu)質(zhì)完善的服務(wù),在創(chuàng)新發(fā)展食品安全領(lǐng)域中開創(chuàng)出一片廣闊的天地。
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