[发明专利]一种从城市富营养化蓝藻水华水体中提取蓝藻毒素的方法

说明书

技术领域

本发明属于水环境保护领域，涉及一种从水体中提取蓝藻毒素的方法，特别涉及一种从城市富营养化蓝藻水华水体中提取两种主要蓝藻毒素类型RR和LR的方法。

背景技术

我国城市水体包括城市周边湿地湖泊、公园景观湖泊、城市河道等。然而最近20年来，随着城市化进程的快速推进，工农业以及生活污水携带着大量的营养盐排入城市湖泊水体中，导致城市水体营养化现象日益严重。水体的富营养化危害最大的一个表征现象就是蓝藻水华的出现，更严重的后果是蓝藻水华能释放蓝藻毒素危害人类和其他生物的安全。研究发现LR型蓝藻毒素（MC-LR）和RR型蓝藻毒素（MC-RR）是毒性最强，分布最广，最为常见的两种藻毒素类型。藻毒素不仅可以通过饮用水威胁动植物健康，而且可以在动植物体内富集，通过食物链的作用威胁人类健康。研究表明蓝藻毒素具有强烈的肝毒性和肿瘤促进作用，可打破生命体的磷酸化和脱磷酸化的过程，从而促进肿瘤的发生。其危害性越来越得到世界范围内的关注。尽管目前有关藻毒素形成及其生理生化方面的研究报道越来越多，但国际上藻毒素标准品价格仍非常昂贵，这也极大的限制了藻毒素相关研究的发展。

我国富营养化城市湖泊众多，尤其夏秋季蓝藻水华现象频繁发生，藻毒素含量较大，这也为藻毒素提取制备提供了天然的物质基础。然而令人遗憾的是目前有关城市湖泊藻毒素污染并未得到重视，每逢蓝藻发生，通常打捞到岸边或用化学试剂杀灭，这不仅严重污染了土壤和水质，也造成藻毒素资源的浪费。当前传统的藻毒素提取方法通常为从制备的藻粉中提取。然而藻粉制备一为将打捞上来的蓝藻在岸边曝晒阴干，然后将其收集粉碎，这种方法在阴干过程中使得大量的藻细胞死亡腐败，极大的危害了岸边附近的土壤，而且其腐败散发的挥发性气体也污染了周围的空气，且不利于藻毒素的提取和纯化。二为实验室用冷冻干燥设备进行藻粉制备，虽然这种方法较好的控制了藻粉制备污染问题，但其制备量有限，且提取成本较高，不适合大量藻毒素提取。此外，目前藻毒素提取多针对MC-LR类型，MC-RR类型较少，这也是为何市场上MC-RR类型藻毒素价格更高的原因之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种从水体中提取蓝藻毒素的方法，特别是从城市蓝藻水华水体中提取主要蓝藻毒素类型LR和RR的方法。

本发明所提供的从水体中提取蓝藻毒素的方法，具体可包括如下步骤：

（1）取待提取水体，向其中加入甲醇和冰醋酸，使甲醇的终体积含量为40%，使冰醋酸的终体积含量为3-5%，300赫兹连续超声15-20min；

（2）将步骤（1）超声处理后的水样调节pH为3，用0.45μm滤膜（如GF/C玻璃纤维滤膜）过滤，滤液于6500g离心5-10min（如5min或10min），取上清；

（3）将步骤（2）所得上清过固相萃取柱（SPE柱），使蓝藻毒素富集到柱子上，用体积含量为40%的甲醇水溶液淋洗，再用体积含量为95%的甲醇水溶液洗脱，得到含有蓝藻毒素的洗脱液；

（4）从步骤（3）的洗脱液中获得蓝藻毒素。

在上述方法中，若要步骤（4）中获得的蓝藻毒素最大产量RR型蓝藻毒素（MC-RR），则所述方法的步骤（1）为：向待提取水体中加入甲醇和冰醋酸，使甲醇的终体积含量为40%，使冰醋酸的终体积含量为3%，300赫兹连续超声15min；若要步骤（4）中获得最大产量LR蓝藻毒素，则所述方法的步骤（1）为：向待提取水体中加入甲醇和冰醋酸，使甲醇的终体积含量为40%，使冰醋酸的终体积含量为5%，300赫兹连续超声20min。

在上述方法的步骤（1）中，在所述向待提取水体中加入甲醇和冰醋酸之前，还可包括如下步骤：将所述待提取水体过100目网筛（去除水体中的大部分悬浮物），将过筛后水样用500g离心去沉淀（去除较小颗粒悬浮物）。

在上述方法的步骤（3）中，所述固相萃取柱可为C₁₈固相萃取柱。在发明中，所述C₁₈固相萃取柱具体为Cleanert C₁₈-SPE层析柱（天津博纳艾杰尔科技有限公司产品）。

步骤（3）中，在将步骤（2）所得上清过固相萃取柱之前，需先用1倍柱体积的甲醇和2倍柱体积的水（Milli-Q水）先后冲洗所述固相萃取柱，使之活化。将步骤（2）所得上清过所述固相萃取柱时的流速可为5-10ml·min^-1（如5ml·min^-1）。

在上述方法的步骤（4）中，所述从步骤（3）的洗脱液中获得蓝藻毒素的方法具体可包括如下（a）和（b）的步骤：