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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雜混合物、燃燒產物和各種相關環境樣品中多環芳烴的相對含量。該方法依賴于Ames Test菌株TA98對硝基PAC介導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硝化。由于該試驗測量的是化學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行化學硝酸處理，通常是在80oC下與濃硝酸反應30分鐘。應該注意的是，對于具有最大生物學意義的PAC，其中包括EPA優先污染物，不需要如此苛刻的反應條件，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。這里使用的更嚴格的處理確保了更耐衍生化的化合物發生反應，從而提高了方法的靈敏度。但即使在如此惡劣的反應條件下，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選擇性。一旦硝化反應完成，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，剝去二氯甲烷，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加合物物種在細菌內部產生，不需要通過細胞壁運輸到達其最終的DNA靶點。此外，硝基芳烴是一可能在典型測試材料中發現的S-9非依賴性誘變劑，這意味著該方法不僅在化學上，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曲線斜率。在硝化試驗中，它被稱為硝化致突變性指數（NMI）。

NMI的解釋：如上所述，NMI不能直接預測致癌潛力。相反，它被用作比較各種成分相關的復雜混合物的相對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曲線。

應用：硝化分析適用于任何含有PAC的樣品。它對環境或生物監測樣品特別有用，因為樣品大小或PAC濃度對于標準方法（如改良Ames試驗和方法IP 346）來說太低。

它已成功用于以下應用程序：1。煉油廠物流、金屬加工液、再精煉油、燃燒產物的測試。2.對空氣、水和土壤進行測試，這既是繪制污染物分布圖的一種手段，也是監測受污染場地清理作業效果的一種方式。3.生物監測研究中尿PAC代謝產物的測量。4.PAC從基質（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：對于大多數工業應用，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，它會產生含有低水平多環芳烴（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憂促使人們對瀝青行業進行了大量流行病學和工業衛生研究。雖然從這些研究中學到了很多東西，但由于存在來自環境空氣污染、香煙煙霧以及清潔工具和設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生的工作場所類似煙霧，第二，通過實施臨時工作規則和/或使用適當的防護設備，選擇性地排除混雜的現場暴露。

前一種方法，即與PetroLabs的微發光方法相關的方法，其強度是顯而易見的：根據定義，實驗室產生的煙霧的任何PAC介導的效應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生的煙霧中PAC的相對總含量，從而規避了這一缺點。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行化學硝化來實現，因此Ames測試中測量的致突變性不是由PAC本身介導的，而是由其硝基衍生物介導的。這反過來意味著，當用作獨立測試時，微法只能在各種實驗參數下為相同瀝青產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現在提供HPLC和GC-MS分析（見上文鏈接），可用于對微加工產生的煙霧進行化學表征，并將其與工作場所、瀝青儲存筒倉頂部空間或實驗室中使用更宏觀的方法收集的煙霧進行比較。