[發(fā)明專利]一種拮抗重金屬砷生物毒性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810399845.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108486212B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許安;王雪;劉赟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C12Q1/06
• 分類號(hào): C12Q1/06;G01N33/68;G01N21/31
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 施興華

本發(fā)明公開(kāi)了一種拮抗重金屬砷生物毒性的方法，基于納米銀(AgNP)的預(yù)防和降低重金屬砷(As)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞毒性和基因毒性的方法。該方法的具體步驟包括：A_L細(xì)胞(人鼠雜交瘤細(xì)胞)的培養(yǎng)、納米銀的預(yù)處理、納米銀/砷的共處理、細(xì)胞毒性檢測(cè)、蛋白質(zhì)免疫印跡?基因毒性檢測(cè)、基于CD59基因突變技術(shù)的基因毒性檢測(cè)。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單快捷，納米銀拮抗砷毒性效果優(yōu)異。與砷單獨(dú)處理組相比，納米銀預(yù)處理時(shí)間僅需12小時(shí)，細(xì)胞毒性和基因毒性的降低均超過(guò)40％，且納米銀在所使用的濃度下具有良好的生物安全性，在生物體砷中毒的預(yù)防和解毒方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值，解決了目前生物體砷中毒的治療及預(yù)防方面的弱勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境毒理與健康領(lǐng)域，尤其涉及一種拮抗重金屬砷生物毒性的方法。

背景技術(shù)

重金屬砷是自然界中普遍存在的一種元素，其來(lái)源主要是地質(zhì)活動(dòng)，如風(fēng)化。砷可作為化工、玻璃、顏料、紡織等工業(yè)的原材料，加之人類的一些活動(dòng)如采礦、化石燃料的燃燒、含砷農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用等，均導(dǎo)致其大量釋放進(jìn)入到環(huán)境，如地下水，從而造成砷含量的嚴(yán)重超標(biāo)。砷在水環(huán)境中的存在形式主要為亞砷酸鹽和砷酸鹽，且前者的毒性遠(yuǎn)大于后者。

縱觀全球各個(gè)國(guó)家地下水砷污染的現(xiàn)狀，孟加拉國(guó)、美國(guó)、印度等多個(gè)地區(qū)均有非常嚴(yán)重的地下水砷污染現(xiàn)象。世界衛(wèi)生組織規(guī)定孟加拉國(guó)地下水砷含量不能高于50ppb，而其部分地區(qū)甚至超過(guò)了4000ppb。我國(guó)地下水砷污染狀況也不容樂(lè)觀，呼和浩特、太原、銀川、準(zhǔn)噶爾、天山盆地等都屬于高砷污染地區(qū)。大量研究表明，砷的暴露會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生極大危害。暴露于環(huán)境中的砷主要是通過(guò)食物和水源以及食物鏈傳遞的方式進(jìn)入生物體，進(jìn)而引起多種毒性效應(yīng)。無(wú)機(jī)砷極易被硫醇化，硫化砷可快速進(jìn)入細(xì)胞并轉(zhuǎn)化為三價(jià)含氧砷。三價(jià)砷以小分子形式共價(jià)結(jié)合游離的巰基，如谷胱甘肽或蛋白質(zhì)，影響蛋白質(zhì)功能，從而導(dǎo)致一系列疾病的發(fā)生，如各種癌癥、尿路上皮侵蝕、動(dòng)脈粥樣硬化等。

目前，砷污染的廢水處理方法有物理法、化學(xué)法、微生物法等，但由于其水環(huán)境復(fù)雜、難降解、雜質(zhì)含量多以及處理技術(shù)費(fèi)用高、二次污染大、工藝復(fù)雜等問(wèn)題，難以采用這些方法對(duì)水環(huán)境中的砷污染進(jìn)行有效治理。長(zhǎng)期飲用砷污染的地下水或飲用水會(huì)導(dǎo)致慢性砷中毒，進(jìn)而引發(fā)各種砷中毒疾病。砷中毒的治療方法有排砷藥物、硒拮抗劑、中藥制劑等，但由于此類方法有一定的副作用且拮抗效率低、周期長(zhǎng)等，使得尋求一種高效且無(wú)毒副作用的治療方法成為當(dāng)務(wù)之急。此外，目前對(duì)于砷中毒的預(yù)防也暫無(wú)有效措施。

近年來(lái)，納米材料由于其體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)等在化學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等方面的特性使得其在生物醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生保健、電子技術(shù)和日常生活等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。而納米銀，由于其優(yōu)異的抗菌效應(yīng)，已被大量用作殺菌消毒的抗微生物試劑，藥物傳遞，食品包裝和紡織品等，生物安全性高，應(yīng)用效果好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供了一種拮抗重金屬砷生物毒性的方法，可對(duì)生物體砷中毒進(jìn)行有效的預(yù)防及解毒，方便快捷，安全性高。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的：一種拮抗重金屬砷生物毒性的方法，具體步驟如下：

步驟(1)：細(xì)胞的培養(yǎng)：將細(xì)胞置于含有5-10％的胎牛血清、1.5×10^-4-2.5×10^-4mol/L的甘氨酸和20-30μg/mL的慶大霉素的Ham’s F12培養(yǎng)基中，在36-37℃，4.5-5.5％CO₂，飽和濕度的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20-28小時(shí)；

步驟(2)：納米銀的預(yù)處理：吸掉上述Ham’s F12培養(yǎng)基，并用Ham’s F12培養(yǎng)基稀釋納米銀，將稀釋后的納米銀加入到細(xì)胞培養(yǎng)皿中，于細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10-15小時(shí)；

步驟(3)：納米銀/砷的共處理：用步驟(2)中Ham’s F12培養(yǎng)基稀釋砷水溶液然后加入到上述已用納米銀培養(yǎng)的細(xì)胞中，并使砷的終濃度為0-4μg/mL，兩者繼續(xù)培養(yǎng)20-28小時(shí)；