徐雄利，潘滬湘，任小孟，陳 茜，袁海霞，陳雙紅

正確的采樣方法是微生物氣溶膠暴露的評價基礎(chǔ)。由于進(jìn)行動態(tài)吸入染毒實驗的動物染毒控制裝置是一個相對封閉獨立的系統(tǒng)，而微生物氣溶膠因自身特性，與化合物氣體相比更易發(fā)生沉降，以致其暴露濃度的穩(wěn)定性較差。故當(dāng)進(jìn)行微生物氣溶膠動態(tài)吸入實驗時，其有效暴露濃度需進(jìn)行多個時間點連續(xù)采樣監(jiān)測，常規(guī)的采樣方法因條件限制無法勝任。根據(jù)實驗需求，筆者摸索出一個適用于限制條件下的連續(xù)采樣方法，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 液氣類動式染毒控制裝置 微生物氣溶膠動態(tài)吸入毒性實驗是依托HOPE-MED 8050F液氣類動式染毒控制裝置(天津合普工貿(mào)有限公司)進(jìn)行。該動式染毒控制裝置主要由染毒柜，樣品霧化發(fā)生裝置、機械通風(fēng)系統(tǒng)3部分組成。染毒柜為1個體積為630 L透明可視化動物艙，有進(jìn)出氣孔、溫度、濕度及壓力測定裝置。柜體中下部設(shè)采樣孔有管線連接與外側(cè)屏蔽柜帶手動閥門的采樣口相連，底部可隨時排污;樣品霧化發(fā)生裝置包括氣液泵盒及定量自動控制裝置，工作進(jìn)氣流量為(2.3±1.0)m3/h，菌懸液氣化量為5 ml/min，菌懸液由定量泵直接給入霧化，霧化顆粒直徑＜20μm;機械通風(fēng)系統(tǒng)由空氣壓縮機、氣體濾過器、氣體流量控制、流量顯示計等組成。該裝置主體結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 HOPE-MED 8050F液氣類動式染毒控制裝置主體結(jié)構(gòu)

1.2 微生物氣溶膠采樣方法 利用QC-2型大氣采樣儀(北京市勞動保護科學(xué)研究所)提供采樣動力，以一次性無菌注射器為采樣工具，對染毒柜內(nèi)空氣進(jìn)行采樣。QC-2型大氣采樣儀進(jìn)氣口經(jīng)橡膠管與HOPE-MED 8050F液氣類動式染毒控制裝置上帶手動閥門的采樣口連接;出氣口經(jīng)橡膠管排氣于裝有消毒液的容器。以0.5 L/min的流量從染毒柜向外抽氣，抽氣30 s，以平衡采樣口、連接管線及染毒柜內(nèi)壓力與氣溶膠濃度;而后采集50 ml染毒柜內(nèi)空氣作為微生物氣溶膠暴露的監(jiān)測樣本。以50 ml一次性注射器在與HOPEMED 8050F液氣類動式染毒控制裝置采樣口連接的橡膠管進(jìn)針，緩慢抽拉至50 ml，反復(fù)抽吸2次，以減少針筒管壁對微生物氣溶膠的吸附。第3次抽吸的50 ml柜內(nèi)氣體以氣過液面的方式，緩慢注入含50 ml濃度為0.45%NaCl溶液的無菌收集瓶中，震搖后靜置于冰面2 h，取其中200μl液體至90 mm普通營養(yǎng)瓊脂平板，共3個平行平板，以無菌玻棒均勻平推至干燥，于37℃培養(yǎng)24～48 h后進(jìn)行菌落計數(shù)。

空艙實驗時，微生物氣溶膠連續(xù)霧化發(fā)生2 h，每個采樣口，每30 min進(jìn)行1次采樣，每個樣本進(jìn)行3個平行平板培養(yǎng)，實驗過程重復(fù)3次。動物吸入毒性實驗時，次微生物氣溶膠連續(xù)霧化發(fā)生2 h，每30 min進(jìn)行1次采樣，每個樣本進(jìn)行3個平行平板培養(yǎng)，連續(xù)進(jìn)行3次相同條件的重復(fù)實驗。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 10.0統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 空艙實驗時，染毒柜內(nèi)微生物氣溶膠均衡性采檢結(jié)果

在室溫為(20±1)℃，進(jìn)氣流量為(2.3 ±0.1)m3/h，菌懸液氣化量為5 ml/min實驗條件下，每30 min分別從4個采樣口(A、B、C、D)抽取艙內(nèi)空氣50 ml，進(jìn)行微生物氣溶膠濃度測定，每個樣本進(jìn)行3個平行平板培養(yǎng)。經(jīng)方差分析，染毒柜空氣中微生物氣溶膠濃度在各監(jiān)測點之間、不同采樣時間之間無明顯差異(P＞0.05)，見表1。

表1 空艙實驗時柜內(nèi)微生物氣溶膠暴露濃度不同采樣口采樣結(jié)果比較

2.2 動物吸入染毒實驗時，染毒柜內(nèi)微生物氣溶膠均衡性采檢結(jié)果

根據(jù)具體實驗要求選擇實驗動物，進(jìn)行單次暴露時間為2 h的連續(xù)微生物氣溶膠吸入實驗。在室溫為(20±1)℃，進(jìn)氣流量為(2.3±0.1)m3/h，菌懸液霧化量為5 ml/min條件下，每30 min分別從A、B采樣口抽取艙內(nèi)空氣50 ml，用以測定微生物氣溶膠濃度，每個樣本進(jìn)行3個平行平板培養(yǎng)。經(jīng)過3次相同條件的重復(fù)試驗，各次實驗的艙內(nèi)微生物氣溶膠均保持穩(wěn)態(tài)濃度在(5.1～7.3)×107cfu/m3，各時間點的微生物氣溶膠暴露濃度均值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

3 討論

動式吸入染毒實驗是用于研究毒物經(jīng)呼吸道吸入的毒性作用機理和防治措施等的重要實驗手段。目前有關(guān)化合物吸入染毒的毒理學(xué)研究已有較多報道，但微生物氣溶膠吸入染毒的毒理學(xué)研究報道甚少，關(guān)于實驗中微生物氣溶膠暴露濃度及穩(wěn)定性監(jiān)測的采檢方法鮮見報道。

動式吸入染毒實驗的首要技術(shù)要求在于:染毒物在柜內(nèi)各點濃度分布均勻;染毒過程中濃度穩(wěn)定［1]。目前常用的生物氣溶膠的采樣方法大體分為沉降法、撞擊式采樣法、離心渦旋法等［2]，這些采樣方法及使用的采樣器均不可避免微生物氣溶膠外泄，而不適于現(xiàn)有的實驗條件。本課題組設(shè)計的方法是在不破壞動式染毒控制裝置密閉性的條件下，利用液氣類動式染毒控制裝置現(xiàn)有的采樣口，以一次性注射器為采樣工具，以0.45%NaCl溶液為采樣介質(zhì)，以氣過液面的方式收集染毒柜內(nèi)的微生物氣溶膠;通過對收集了微生物氣溶膠的采樣介質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)，并進(jìn)行暴露濃度的計算。實驗結(jié)果表明，應(yīng)用本方法采檢的微生物氣溶膠濃度在2 h內(nèi)基本穩(wěn)定，不同時間及不同采樣口采樣濃度變化的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，滿足微生物氣溶膠吸入毒性實驗的要求，同時也不會造成微生物氣溶膠外泄而影響周圍環(huán)境。本方法的建立為今后開展微生物氣溶膠的吸入毒性檢測和評價實驗提供了氣溶膠濃度及穩(wěn)定性監(jiān)測的有效采檢方法。

［1] 潘瑞輝，譚建琪，黃曙海，等.動式吸入染毒裝置對4種化學(xué)物質(zhì)霧化效果的評價［J] .廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2007，24(6):874-876.

［2] 張惠力，甄世祺，周明浩，等.生物氣溶膠采樣技術(shù)研究進(jìn)展［J] .環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2011，23(4):18-20.