[发明专利]一种自动化检测药物对大型溞急性毒性的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及毒理学领域，尤其涉及一种自动化检测药物对大型溞的急性毒性的系统及方法。

背景技术

大型溞(Daphnia magna)一般生活在淡水水域，属于浮游甲壳类动物。是水生毒理学标准受试生物。作为食物链中连接浮游植物和高营养级的中间一级，浮游动物大型溞对淡水水生生态系统的物质循环和能量传递起着重要作用。同时，大型溞具有繁殖快、对环境变化敏感，易于实验室培养等特点。

目前，已经广泛采用大型溞进行工业废水、生活污水安全性评价性的研究，但是，以大型溞作为受试生物，自动化实时监测大型溞的行为活力并对自动分析药物毒性的方法几乎没有。因此，提供一种易操作、实用性强、智能的方法筛选药物毒性的方法尤其重要。

发明内容

发明目的：本发明的第一个目的是提供一种自动化检测药物对大型溞急性毒性的系统。

本发明的第二个目的是提供了一种自动化检测药物对大型溞急性毒性的方法。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明公开了一种自动化检测药物对大型溞急性毒性的系统，所述系统包括毒性预测模型QSAR、显微操作系统、暴露系统、药物储备系统、计量泵、药物测定系统，其中，暴露系统包括暴露单元和暴露参数控制界面，所述毒性预测模型QSAR推荐药物浓度数据，药物储备系统通过计量泵将毒性预测模型QSAR推荐的药物浓度数据的药物储备液输入到暴露系统，待暴露系统设置的条件达到要求后开始暴露，同时显微操作系统、药物测定系统对暴露系统中各项生物指标和药物暴露浓度进行监测，最后将所有数据汇总输入到毒理学急性毒性处理软件，得到药物的半数抑制浓度EC₅₀，半数致死浓度LC₅₀，判断药物的毒性。

在该自动化检测药物对大型溞急性毒性的系统中的暴露系统中设置有报警系统和监测条件的传感器。该监测条件的传感器与计算机控制单元连接，同时接收信号显示在人机界面上，对所设定的指标进行控制，如果所监测的数值超过设定的30％，则声控报警，重新调整。

本发明内容还包括一种采用所述的系统自动化检测药物对大型溞急性毒性的方法，包括以下步骤：

1)将药物的分子结构输入计算机的毒性预测模型QSAR中，计算机将自动推荐暴露期间药物所需浓度；

2)根据毒性预测模型QSAR推荐的药物所需浓度，进一步确定暴露期间药物浓度范围；

3)制备高浓度的药物储备液，设置暴露过程中所需药物投加量，通过计量泵将储备液输入到大型溞培养液中得到暴露溶液；

4)对暴露期间的条件进行设置，并实时监测水质参数，待达到暴露条件要求，加入受试生物大型溞开始暴露，同时监测大型溞的各项行为活力指标，暴露周期48h；

5)暴露结束后，计算机将暴露期间的数据汇总输入到毒理学急性毒性处理软件，最后输出药物的24h和48h半数抑制浓度EC50，半数致死浓度LC50，判断药物的毒性，判断标准为：48h EC₅₀≤0.1mg/L，剧毒；0.1mg/L<48h LC₅₀≤1mg/L，高毒；1mg/L<48h LC₅₀≤10 mg/L，中毒；48h LC₅₀>10mg/L，低毒。

其中，上述步骤4)的暴露期间，每隔1h将暴露溶液输入到药物检测单元进行检测，并及时补充，借助于液相色谱质谱检测方法，对药物浓度进行定量定性检测，如果浓度低于暴露要求浓度10％，系统报警，将数据反馈到药物投加系统，补充药物剂量。

作为优选，该药物为抗炎药。进一步地，该抗炎药为双氯酚酸或布洛芬。

其中，上述步骤4)的暴露期间，每隔24h对大型溞的各项行为活力进行测定。

其中，上述步骤3)大型溞培养液为四种盐溶液，具体浓度为：C_CaCl2·2H2O＝0.294g/L， C_MgSO4·7H2O＝0.123g/L，C_NaHCO3＝0.065g/L，C_KCl＝0.0065g/L，培养液pH为7.0～9.0，硬度为 250mg/L±25mg/L(以CaCO₃计)，溶解氧≥4mg/L。

其中，上述步骤4)暴露期间的条件参数为水温22℃、明暗比16h:8h，溶解氧浓度不低于4mg/L，所述监测的水质参数为暴露溶液的水温、pH值和溶解氧含量。