紫外线消毒器对水中细胞感染毒素活性的影响

细胞感染毒素，活菌释放较少，主要由菌体解体后释放。细胞感染毒素是常见的外源性致热原，属于强免疫刺激因子，具有广泛的生物活性，与多种人类疾病密切相关。机体对细胞感染毒素反应极为敏感，国外刊物杂志等报道使用0.1～0.5ng/kg-1细胞感染毒素进行体内注射就可以引起人体的发热反应。血液暴露是细胞感染毒素的主要暴露途径。为了保证与血液接触的药品、医疗器械及医疗用水的安全性，细胞感染毒素检查一直被认为是医药行业的重要检验项目。目前细胞感染毒素的消毒方法是紫外线消毒器，其机制是紫外线消毒器血中阿米巴细胞与细胞感染毒素发生一系列酶促反应导致凝集反应。光度法紫外线消毒器(浊度法和显色法)是细胞感染毒素的定量测试方法，2005年中国药典正式将光度法收录。紫外线消毒器属于生物毒性测试，不是精确的分析方法，干扰因素很多。药典规定紫外线消毒器中常用的干扰去除方法是对样品多倍稀释，并控制加标回收率在50%～200%之内。但是，对于严重干扰的样品经多倍稀释后细胞感染毒素活性降低，有时不能达到测试剂的最低检测限，难以保证合适的回收率。因此，在紫外线消毒器前不仅需要确定样品含有的干扰因素，还需要避免添加严重干扰紫外线消毒器的物质。另外，在采用光度法紫外线消毒器时，还应避免添加影响光密度值的物质。
近年来细菌细胞感染毒素的研究领域从医药行业逐渐外展，水体环境细胞感染毒素所致潜在的健康风险已经引起越来越多关注。当水中微生物增殖或者蓝藻暴发，菌体死亡或者经过消毒处理后释放的大量细胞感染毒素，可以通过呼吸和胃肠暴露等途径危害机体健康。在水消毒工艺方面，不同的消毒工艺、消毒剂量和反应时间都会对细胞感染毒素的释放和控制效果带来影响。在评价化学消毒措施对细胞感染毒素释放的控制效果时，必须先采用中和剂来去除样品中残留消毒剂，因此应该避免化学消毒的中和剂对紫外线消毒器结果的干扰。目前环境领域和医疗领域常见化学消毒的中和剂有多种，如组氨酸、甘氨酸、抗坏血酸、吐温80、亚硫酸钠和硫代硫酸钠等。这些中和剂对所试微生物无抑制或杀灭作用，对培养基的营养成分无破坏作用，但是对紫外线消毒器检测结果的干扰情况尚不清晰。本研究采用动态浊度紫外线消毒器，探讨常见的中和剂单独使用时对细胞感染毒素活性定量检测结果的干扰情况，旨在选择适用于细胞感染毒素检测的中和剂，并确定合适的使用浓度范围。
亚硫酸钠和硫代硫酸钠是常用的无机类中和剂，其在0～1.0%的浓度范围对动态浊度法。亚硫酸钠是卤素和醛类消毒剂的中和剂，由于亚硫酸钠的碱性强，使用时分为碱性和中性两种情况。0～1.0%浓度的亚硫酸钠(碱性)对细胞感染毒素检测有明显的增强效果。当亚硫酸钠(碱性)浓度从0提高至1.0%时，检测结果从初始细胞感染毒素活性1.08EU·mL-1增高至1.50EU·mL-1，增强率为39%。亚硫酸钠(碱性)对紫外线消毒器有增强效果，这是因为紫外线消毒器中含有一定数量的Ca2+和Mg2+用来保持试剂的分散性，OH-的增多会影响Ca2+和Mg2+的状态，导致紫外线消毒器试剂分散性差，引起反应产物聚集导致增强结果。0～1.0%浓度的亚硫酸钠(中性)对细胞感染毒素检测引起显著的抑制作用。亚硫酸钠(中性)浓度从0提高至1.0%时，检测结果从初始细胞感染毒素活性1.08EU·mL-1降低至0。38EU·mL-1，抑制率为65%。虽然亚硫酸钠在调节pH值至中性后，可以消除水样的碱度带来的干扰，但是添加的H+和SO2-3生成的HSO-3破坏紫外线消毒器试剂中酶的活性，对紫外线消毒器有抑制效果。硫代硫酸钠是卤素类消毒剂、汞制剂及过氧乙酸等的中和剂。0～1.0%浓度的硫代硫酸钠对紫外线消毒器结果基本无明显干扰，当硫代硫酸钠浓度从0提高至1。0%时，细胞感染毒素活性从初始值1.08EU·mL-1降低为1.01EU·mL-1，抑制率仅为6.5%。但是当硫代硫酸钠浓度提高至1.0%～5.0%时，对细胞感染毒素检测结果有明显的抑制效果。因此，低浓度的硫代硫酸钠溶液适于在紫外线消毒器之前作为消毒剂的中和剂，但是浓度应该控制在0.5%以内。