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生物化学实验中常用有毒物质的危害与防护
省部重点实验室
2014/03/13
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生命科学仪器综合讨论
1. DNA电泳与溴化乙锭
“DNA的琼脂糖凝胶电泳”是生物化学实验必开的基础型实验。“质粒DNA的分离、纯化和鉴定”在很多学校也是必开的综合性实验。1也。。这些涉及到DNA的提纯及鉴定的实验都会用到高度灵敏的荧光染色剂溴化乙锭(Ethidium bromide,EB)对DNA进行染色。EB是强诱变剂,具有高致癌性,会在60~70 cc蒸发,所以在学生实验中要特别注意其安全使用,严禁随便丢弃。在实验中使用及实验结束后处理应注意以下事项。
1.1 使用中注意事项
实验室涉及到EB的操作应统一固定在实验室的某一角落,称量固体时要带面罩和手套,使用含有EB的溶液务必带上手套。同时要告诉学生不要在胶太热的时候加EB,以防止因蒸发被吸入。接触到EB的玻璃器皿应集中放置并专门使用,污染到EB的枪头、抹布、手套及EB染色跑完的胶,回收至棕色的玻璃瓶中,定期进行焚烧处理旧o。桌面或物体表面污染到EB时,可用活性碳进行处理。
1.2 废EB溶液处理
(1)EB浓溶液(浓度大于0.5 mg/mI)的净化处理
先将EB溶液用水稀释至浓度低于0.5 mg/mI,加人1倍体积的5%次高锰酸钾,小心混匀后再加1倍体积的2.5 moL/L盐酸。小心混匀,于室温放置数小时;加入l倍体积的2.5 mol/L氢氧化钠,小心混匀后可丢弃该溶液,统一处理。
(2)EB稀溶液(浓度小于0.5 mg/mI)的净化处理按1 mg/mL的量加入活性炭,不时轻摇混匀,室温放置1 h;用whatman l号滤纸过滤溶液,丢弃滤液并将活性碳与滤纸密封后丢弃,统一处理。
1.3 EB替代试剂
现在已有替代EB的核酸染料,如sYBR Green核酸染料"1,它耐高温,可以在化胶时加入;Gold—ViewTM核酸染料使用方法与EB完全相同,在紫外透射光下双链DNA呈现绿色荧光,而单链DNA呈红色荧光。这些新型核酸染料虽然比EB毒性低,但价格高,灵敏度目前比不上EB,有条件的实验室可以考虑替代EB使用。
2. 聚丙烯酰胺凝胶电泳与有毒、有害物质
聚丙烯酰胺凝胶电泳在生物化学实验中是常用的实验手段,涉及到蛋白质分离纯化及鉴定、蛋白质分子量及等电点测定的实验都会使用到该电泳方法,如“聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质”、“SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定蛋白质的相对分子量”、“聚丙烯酰胺凝胶等电聚焦法测定蛋白质等电点”等常开设的基础实验。在聚丙烯酰胺凝胶制备过程中用到以下有毒、有害物质:
2.1 丙烯酰胺
丙烯酰胺具有很强的神经毒性,同时还有生殖、发育毒性。神经毒性作用表现为周围神经退行性变化和脑中涉及学习、记忆和其他认知功能部位的退行性变化。实验还显示丙烯酰胺是一种可能致癌物。丙烯酰胺可通过皮肤吸收及呼吸道进入人体,且累积毒性,不容易排毒。因此,称量固体丙烯酰胺粉末和处理它们的溶液时必须戴手套和口罩。当丙烯酰胺聚合为聚丙烯酰胺凝胶时则为无毒的,但操作时仍要小心,凝胶内可能有少量未聚合的丙烯酰胺。
2.2 甲叉双丙烯酰胺
甲叉双丙烯酰胺是丙烯酰胺形成凝胶的交联剂,因有取代基丙烯酰胺,因此具有一定的毒性,能轻微刺激眼睛、皮肤和粘膜。称量固体粉末和处理它们的溶液时需戴手套和口罩,应避免与人体长时间直接接触,误碰触时应用清水洗净。
2.3 TEMED
TEMED是形成凝胶反应所用的加速剂,也具有强神经毒性,应防止误吸,操作时快速,存放时密封。
2.4 过硫酸铵
过硫酸铵是丙烯酰胺与甲叉双丙烯酰胺进行化学聚合的引发剂,对黏膜和上呼吸道组织、眼睛和皮肤有极大危害性。吸人可致命。操作时需戴合适的手套、安全眼镜和面罩,始终在通风橱里操作,操作完后彻底洗手。
2.5 十二烷基硫酸钠(SDS)
SDS是·种阴离子表面活性剂,与蛋白形成复合物,用于测定蛋白质分子量。SDS有毒,是一种刺激物,能对眼睛造成严重损伤,可因吸入、咽下或皮肤吸收而损害健康。称量及配溶液时不要吸人其粉末,需戴合适的手套、面罩和护目镜。
2.6 巯基乙醇
它在测定蛋白质分子量时用于处理样品,吸入、摄人或经皮肤吸收后会中毒。其中毒表现有紫绀、呕吐、震颤、头痛、惊厥、昏迷,甚至死亡;对眼、皮肤有强烈刺激性;对环境有危害;对水体可造成污染。应在通风橱里操作,佩戴面罩,戴乳胶手套。
3. RNA提取与有毒、有害溶剂
“动物肝脏RNA的制备和纯度测定”是生物化学实验课中必开的基础实验,RNA的提取过程需要用到溶剂去除蛋白质,这些溶剂对人体具有一定的毒性。
3.1 氯仿
它对皮肤、眼睛、黏膜和呼吸道有刺激作用,是一种致癌剂,可损害肝和肾。它也易挥发,应避免吸入挥发的气体;操作时需戴合适的手套和安全眼镜并始终在化学通风橱里进行。
3.2 异戊醇
它被吸人、口服或经皮肤吸收有麻醉作用。其蒸气或雾对眼睛、皮肤、粘膜和呼吸道有刺激作用,可引起神经系统功能紊乱,长时间接触有麻醉作用。操作时应戴合适的手套和安全眼镜并始终在化学通风橱里进行。
3.3 含水酚液
它含有苯酚,对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用,可抑制中枢神经或损害肝、肾功能。吸人高浓度苯酚蒸气可致头痛、头晕、乏力、视物模糊、肺水肿等疾病。其慢性中毒可引起头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐。称量苯酚时应佩戴防尘口罩,操作溶液时戴合 适的手套和安全眼镜,并始终在化学通风橱里进行。它一旦接触皮肤,立即用大量流动清水冲洗,至少15 min。实验结束后产生的含酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉煮一下,使酚分解为二氧化碳和水,再进行排放。
有机溶剂及实验废液等实验完成后应倒人盛放废液的容器中,然后统一回收,集中处理。
4. 其它有毒、有害物质
“氨基酸的分离与鉴定”也是生物化学中必开的基础实验,茚三酮是氨基酸的显色剂,一般是配成溶液在喷雾器中喷雾使用。茚三酮经消化道摄入和吸人都有害,对眼、呼吸系统和皮肤有刺激作用;皮肤反复接触能引起皮肤过敏。使用中应避免吸入雾滴或蒸气;避免与眼接触;使用橡胶或塑料手套、面罩以及护目镜。
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