Name: a simple method for automated solid phase extraction of water samples for immunological analysis of small pollutants
Uploaded: 2016-01-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Simple Method for Automated Solid Phase Extraction of Water Samples for Immunological Analysis of Small Pollutants at JoVE.com

This work was funded by the European Union Seventh Framework Program FP7/2007-2013 under grant agreement no. 265721. The authors thank the RIKILT Institute for Food Safety (NL) for their support in this project.

Nota: El siguiente protocolo describe la SPE realiza en muestra de 100 ml de agua con sorbente C18 y elución con 50% v / v de metanol. La muestra enriquecida se diluye hasta alcanzar el 10% v / v de metanol antes del análisis con un ensayo de inmunoabsorción enzimática (ELISA) kit. 1. Preparación de los Reactivos <ol><li> Preparar las muestras de agua <ol><li> Antes de cualquier otra medida, filtrar cada muestra de 100 ml de agua con filtros de tamaño de 0,2 micras de poro. </li><li>...

<ol>
	<li>Chang, H. S., Choo, K. H., Choi, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+methods+of+identification,+analysis+and+removal+of+endocrine+disrupting+compounds+(EDCs)+in+water.">The methods of identification, analysis and removal of endocrine disrupting compounds (EDCs) in water.</a> J. Hazard. Matter. 172, 1-12 (2009).</li><li>Azzouz, A., Souhail, B., Ballesteros, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+solid-phase+extraction+and+gas+chromatography-mass+spectrometry+determination+of+pharmaceuticals+and+hormones+in+water+samples.">Continuous solid-phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry determination of pharmaceuticals and hormones in water samples.</a> J. Chromatogr. A. 1217, 2956-2963 (2010).</li><li>Tomsikova, H., Aufartova, J., Solich, P., Novakova, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+sensitivity+analysis+of+female-steroid+hormones+in+environ-mental+samples.">High sensitivity analysis of female-steroid hormones in environ-mental samples.</a> Trends Anal. Chem. 34, 35-58 (2012).</li><li>Ciofi, L., Fibbi, D., Chiuminatto, U., Coppini, E., Checchini, L., Del Bubba, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+automated+on-line+solid+phase+extraction+coupled+to+high-performance+liquid+chromatography-tandem+mass+spectrometric+analysis+at+sub-ng/L+levels+of+selected+estrogens+in+surface+water+and+wastewater.">Fully automated on-line solid phase extraction coupled to high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometric analysis at sub-ng/L levels of selected estrogens in surface water and wastewater.</a> J. Chromatogr. A. 1283, 53-61 (2013).</li><li>Robles-Molina, J., Lara-Ortega, F. J., Gilbert-Lopez, B., Garcia-Reyes, J. F., Molina-Diaz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-residue+method+for+the+determination+of+over+400+priority+and+emerging+pollutants+in+water+and+wastewater+by+solid-phase+extraction+and+liquid+chromatography-time-of-flight+mass+spectrometry.">Multi-residue method for the determination of over 400 priority and emerging pollutants in water and wastewater by solid-phase extraction and liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry.</a> J. Chromatogr. A. 1350, 30-43 (2014).</li><li>Huang, C. H., Sedlak, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+estrogenic+hormones+in+municipal+waste+water+effluent+and+surface+water+using+enzyme-linked+immunosorbent+assay+and+gas+chromatography/tandem+mass+spectrometry.">Analysis of estrogenic hormones in municipal waste water effluent and surface water using enzyme-linked immunosorbent assay and gas chromatography/tandem mass spectrometry.</a> Environ. Toxicol. Chem. 20, 133-139 (2001).</li><li>Hintemann, T., Schneider, C., Sch&#246;ler, H. F., Schneider, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Field+study+using+two+immunoassays+for+the+determination+of+estradiol+and+ethinylestradiol+in+the+aquatic+environment.">Field study using two immunoassays for the determination of estradiol and ethinylestradiol in the aquatic environment.</a> Water Res. 40, 2287-2294 (2006).</li><li>Farr&#233;, M., Kuster, M., Brix, R., Rubio, F., Lopez de Alda, M. J., Barcelo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+of+an+estradiol+enzyme-linked+immunosorbent+assay+kit,+liquid+chromatography-tandem+mass+spectrometry,+and+ultra-performance+liquid+chromatography-quadrupole+time+of+flight+mass+spectrometry+for+part-per-trillion+analysis+of+estrogens+in+water+samples.">Comparative study of an estradiol enzyme-linked immunosorbent assay kit, liquid chromatography-tandem mass spectrometry, and ultra-performance liquid chromatography-quadrupole time of flight mass spectrometry for part-per-trillion analysis of estrogens in water samples.</a> J. Chromatogr. A. 1160, 166-175 (2007).</li><li>Pu, C., Wu, Y. F., Yang, H., Deng, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trace+analysis+of+contraceptive+drug+levonorgestrel+in+waste+water+samples+by+a+newly+developed+indirect+competitive+enzyme-linked+immunosorbent+assay+(ELISA)+coupled+with+solid+phase+extraction.">Trace analysis of contraceptive drug levonorgestrel in waste water samples by a newly developed indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) coupled with solid phase extraction.</a> Anal. Chim. Acta. 628, 73-79 (2008).</li><li>Van Emon, J. M., Gerlach, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+status+report+on+field-portable+immunoassay.">A status report on field-portable immunoassay.</a> Environ. Sci. Technol. 29 (7), 312A-317A (1995).</li><li>Farr&#233;, M., Brix, R., Barcel&#242;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Screening+water+for+pollutants+using+biological+techniques+under+European+Union+funding+during+the+last+10+years.">Screening water for pollutants using biological techniques under European Union funding during the last 10 years.</a> Trends Anal. Chem. 24 (6), 532-545 (2005).</li><li>Schneider, C., Sch&#246;ler, H. F., Schneider, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+enzyme-linked+immunosorbent+assay+for+ethinylestradiol+using+a+long-chain+biotinylated+EE2+derivative.">A novel enzyme-linked immunosorbent assay for ethinylestradiol using a long-chain biotinylated EE2 derivative.</a> Steroids. 69, 245-253 (2004).</li><li>Heub, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+and+portable+solid+phase+extraction+platform+for+immuno-detection+of+17&#946;-estradiol+in+water.">Automated and portable solid phase extraction platform for immuno-detection of 17&#946;-estradiol in water.</a> J. Chrom. A. 1381, 22-28 (2015).</li><li>Petrovic, M., Eljarrat, E., Lopez de Alda, M. J., Barcelo, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endocrine+disrupting+compounds+and+other+merging+contaminants+in+the+environment:+a+new+survey+on+new+monitoring+strategies+and+occurrence+data.">Endocrine disrupting compounds and other merging contaminants in the environment: a new survey on new monitoring strategies and occurrence data.</a> Anal. Bioanal. Chem. 378, 549-562 (2004).</li><li>Richardson, S. D., Ternes, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+analysis:+Emerging+contaminants+and+current+issues.">Water analysis: Emerging contaminants and current issues.</a> Anal. Chem. 86, 2813-2848 (2014).</li></ol>

Se propuso un nuevo método para la preparación de muestras de agua, seguido de análisis mediante inmunoensayo. El instrumento permite realizar extracción en fase sólida en una forma automatizada y fácil de usar. La filtración de la muestra de agua antes de su inyección en el sistema es crítico. Cualquier partículas aún presentes en la solución sería potencialmente causar la obstrucción de la red fluídica y obstruir la columna de la SPE. Otro paso importante es la preparación ...

Preparación de la muestra es un paso importante en cualquier proceso analítico. En particular, la eliminación de los efectos de matriz, disminución de interferencias, y el enriquecimiento de la sustancia analizada son necesarios para obtener resultados precisos y llegar a los límites de detección bajos. Compuestos disruptores endocrinos (EDC) son de particular interés debido a su acción sobre los organismos vivos, incluso cuando están presentes en niveles muy bajos en el medio ambiente. La hormona natural 17β-estradiol está presente en la contaminación de las aguas de la UE Lista de Vigilancia y propenso a ser añadido a la lista de sustancias prioritarias reguladas por la Directiva Marco del Agua. Extracción en fase sólida (SPE) se aplica comúnmente para el análisis de pequeños contaminantes en el agua, con tanto químicos 1-5 (cromatografía, espectrometría de masas) y 6-9 métodos de detección inmunológicos. Este último ganó interés en el campo de la vigilancia del medio ambiente, como los inmunoensayos están disponibles en gran variedad de formatos, son específicos de la target analito, y alcanzar límites de detección bajos. 6, 7, 10, 11 Varios ensayos de inmunoabsorción ligados a enzimas (ELISA) están disponibles comercialmente y permiten analizar múltiples muestras a la vez en una placa de múltiples pocillos. El procedimiento consiste en las etapas de reacción sucesivas que pueden tardar un par de horas. El producto final de la reacción se puede detectar ópticamente para determinar la concentración de la molécula diana sobre la base de una curva de calibración. Procedimientos clásicos SPE incluyen sorbente pre-acondicionado, extracción de la muestra, lavado, elución, y la concentración por evaporación del eluyente. El disolvente utilizado para la dilución de este extracto se elige en función del método de detección. Para los métodos inmunológicos, la cantidad de influencias disolventes orgánicos fuertemente la sensibilidad del método. 12 Además de la recuperación y las actuaciones pre-concentración, el método también debe ser sencilla y rentable. Automatización del procedure ayuda a reducir los errores relacionados con humanos. En nuestro trabajo anterior 13 introdujimos nuestro prototipo para SPE automatizado, y nuestro método se aplicó al análisis de la hormona natural 17β-estradiol en muestras de agua de mar. Con el presente vídeo nos gustaría resaltar las ventajas técnicas de aplicación de este método en comparación con los tradicionales off-line y on-line SPE, y su compatibilidad especial con detección por inmuno-reacciones. Se describe el protocolo aplicado a muestras de agua para la detección de 17β-estradiol. SPE se realiza con octadecil-sílice (C18) fase sorbente y la elución se realiza con metanol diluido.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="609">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Filter membrane 0.2 &#956;m pore size</td>
			<td style="width:107px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:119px;">GNWP04700</td>
			<td style="width:167px;">For sample filtration</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nylon membrane 11 &#956;m pore size</td>
			<td style="width:107px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:119px;">NY1104700</td>
			<td>For SPE column</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Disposable biopsy punch 5 mm</td>
			<td style="width:107px;">Medical Budget</td>
			<td style="width:119px;">39302439</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nucleodur C18 ec&#160;</td>
			<td style="width:107px;">Macherey Nagel</td>
			<td style="width:119px;">713550.01</td>
			<td>50 &#956;m particle diameter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Synthetic sea water</td>
			<td style="width:107px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">SSWS500-500ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Methanol</td>
			<td style="width:107px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">17beta-estradiol standard</td>
			<td style="width:107px;">Enzo Life Science</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>300 ng/ml</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">17beta-estradiol ELISA kit&#160;</td>
			<td style="width:107px;">Enzo Life Science</td>
			<td style="width:119px;">ADI-900-008</td>
			<td>96 wells, range 30 - 3000 ng/L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple method for automated solid phase extraction of water samples for immunological analysis of small pollutants

Se propone un nuevo método para la extracción en fase sólida (SPE) de muestras de agua del medio ambiente. El prototipo desarrollado es rentable y fácil de usar, y permite realizar SPE rápida, automatizada y sencilla. La solución de pre-concentrada es compatible con el análisis por inmunoensayo, con un contenido de disolvente orgánico de bajo. Se describe un método para la extracción y pre-concentración de hormona natural 17β-estradiol en muestras de 100 ml de agua. SPE en fase inversa se realiza con sorbente octadecil-sílice y la elución se realiza con 200 l de metanol 50% v / v. Eluyente se diluye mediante la adición de agua DI para reducir la cantidad de metanol. Después de preparar manualmente la columna de la SPE, el procedimiento general se realiza automáticamente dentro de 1 hora. Al final del proceso, la concentración de estradiol se mide mediante el uso de un ensayo de inmuno-sorbente ligado a enzima comercial (ELISA). 100 veces pre-concentración se consigue y el contenido de metanol en sólo el 10% v / v. Recuperaciones completas de la moléculase consiguen con 1 ng / L claveteado muestras desionizada y sintéticos de agua de mar.

Reproducibilidad de embalaje sorbente se evaluó mediante el secado y la ponderación de la sorbente pipeteado en viales de vidrio y el resultado se muestra en la Figura 1. Reproducibilidad del momento de la inyección fue probado para muestras de 100 ml, como se muestra en la Figura 2. Concentración en inicial y pre concentrada claveteado muestras se determinaron mediante el uso de un kit comercial de ELISA para 17β-e...

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Method for Automated Solid Phase Extraction of Water Samples for Immunological Analysis of Small Pollutants at JoVE.com

A Simple Method for Automated Solid Phase Extraction of Water Samples for Immunological Analysis of Small Pollutants

A protocol for the extraction and pre-concentration of estradiol from water samples by using an automated and miniaturized system is presented.

Un método simple para la fase sólida automatizada Extracción de muestras de agua para análisis inmunológico de los pequeños contaminantes

A new method for solid phase extraction (SPE) of environmental water samples is proposed. The developed prototype is cost-efficient and user friendly, and ...

Research

JoVE Journal

Environment

A Small Volume Procedure for Viral Concentration from Water

Un procedimiento de volumen pequeño para la concentración viral del Agua

Small-scale concentration of viruses (sample volumes 1-10 L, here simulated with spiked 100 ml water samples) is an efficient, cost-effective way to ...

Investigación

Medio ambiente

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. I. Collection of Virus Samples

Método EPA 1615. La medición de enterovirus y norovirus Ocurrencia en agua por cultura y RT-qPCR. I. Colección de ejemplos de virus

EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. ...

Use of Chironomidae (Diptera) Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

Use of Chironomidae Diptera Surface-Floating Pupal Exuviae as a Rapid Bioassessment Protocol for Water Bodies

El uso de Chironomidae (Diptera) en superficie flotante pupal Exuviae como Protocolo Bioassessment rápida para las Masas de Agua

Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrate assemblages have been successfully used to assess human impacts on water quality. ...

Automated Gel Size Selection to Improve the Quality of Next-generation Sequencing Libraries Prepared from Environmental Water Samples

Automatizado Gel Tamaño Selección para mejorar la calidad de las bibliotecas de secuenciación de próxima generación Preparado a partir de muestras de agua del medio ambiente

Next-generation sequencing of environmental samples can be challenging because of the variable DNA quantity and quality in these samples. High quality DNA ...

Use of a Filter Cartridge for Filtration of Water Samples and Extraction of Environmental DNA

El uso de un cartucho de filtro para la filtración de agua Las muestras y extracción de ADN del Medio Ambiente

Recent studies demonstrated the use of environmental DNA (eDNA) from fishes to be appropriate as a non-invasive monitoring tool. Most of these studies ...

A Lipid Extraction and Analysis Method for Characterizing Soil Microbes in Experiments with Many Samples

Un método de extracción y análisis de lípidos para caracterizar los microbios del suelo en experimentos con muchas muestras

Microbial communities are important drivers and regulators of ecosystem processes. To understand how management of ecosystems may affect microbial ...

Extraction of Organochlorine Pesticides from Plastic Pellets and Plastic Type Analysis

Extracción de plaguicidas organoclorados de pellets de plástico y análisis de tipos de plástico

Plastic resin pellets, categorized as microplastics (&#8804;5 mm in diameter), are small granules that can be unintentionally released to the environment ...

A Simple Planting Technique for Re-establishing Trees Where Frequent Inundation Occurs

Una sencilla técnica de plantación para restablecer los árboles donde se produce la inundación frecuente

Many of the Everglades tree islands have lost elevation over the past century and most of their trees have died such that they are now covered with ...

Collection and Extraction of Occupational Air Samples for Analysis of Fungal DNA

Colección y extracción de muestras de aire profesional para análisis de ADN fúngico

Traditional methods of identifying fungal exposures in occupational environments, such as culture and microscopy-based approaches, have several ...

Optimized Procedure for Determining the Adsorption of Phosphonates onto Granular Ferric Hydroxide using a Miniaturized Phosphorus Determination Method

Procedimiento optimizado para la determinación de la adsorción de los fosfonatos en hidróxido férrico Granular utilizando un método de determinación de fósforo miniaturizados

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric ...