生物快篩技術帶動戴奧辛檢測新思維

1. 1
生物快篩技術帶動戴奧辛檢測新思維
環境檢驗所
103年9月2日
103年環保署記者會
放光
Ah-R
戴奧辛
DRE Gene-x DRE 冷光基因
RNA
Cytochrome p450
GST
etc.
冷光酵素
毒性效應
Ah-R
RNA
Ah-R
ARNT
Ah-R
ARNT
Ah-R
ARNT
1 2

2. 十年磨一劍(2004~2014)
樣品分析量
10件/1人月(原化學法)
30件/1人月(新化學法)
100件/1人月(生物快篩法)
2
樣品分析費用
約50000元/件(原化學法)
約20000元/件(新化學法)
<5000元/件(生物快篩法)
樣品分析時間
30天(原化學法)
10天(新化學法)
5天(生物快篩法)
10年淬鍊成熟的戴奧辛生物快篩技術讓戴奧辛的分析價格較十
年前降低10倍、分析時間縮短6倍且分析量能提高10倍，也使
得「先篩檢再確認」成為臺灣戴奧辛污染調查模式的新思維。
註：簡報內文之四碼年份均為西元年，金額之幣別均為新台幣。

3. 世紀之毒--戴奧辛
戴奧辛包括多氯二聯苯戴奧辛（Polychlorinated dibenzo-p-dioxins，簡稱
PCDDs）、多氯二聯苯呋喃（Polychlorinated dibenzofurans，簡稱PCDFs）。
戴奧辛被稱為世紀之毒，是因為
具有急毒性，戴奧辛除了在空氣
中以外，在土壤與底泥中也有戴
奧辛。戴奧辛透過呼吸作用和飲
食進入人體內。戴奧辛容易存積
於動物性脂肪內，所以少食用動
物性脂肪，可以降低體內戴奧辛
的積存。戴奧辛和類戴奧辛物質
可在環境中存留很久，不會分解
，也不會被微生物所代謝掉。
3
奧地利魯道范納豪斯醫院院長辛普
佛2004年12月11日表示：尤申科確
實是戴奧辛中毒（法新社圖片）

4. 4
戴奧辛的結構
7 10
O
O
Clx
1
2
3
6 4
8
7
9
PCDDs(75)
Cly
2’
法規管制17支毒性1’
較強的戴奧辛同源物
8
Cly
1
2 3
PCBs(209)
O
1
2
3
6 4
7
9
PCDFs(135)
Clx
4’
Cly
3’
5’ 6’ 6
4
Clx
5

5. 5
繁瑣耗時的傳統戴奧辛萃取淨化程序
萃取濃縮酸洗
酸性矽
膠管柱
酸性氧
化鋁管
柱
活性碳
管柱
兆分之一起跳的超微量檢測

6. 傳統化學分析方法的困境
成本高、耗時長無法處理大量樣品
6
部分高濃度樣品
污染
降低HRGC/HRMS
儀器的使用壽命
引進生物快
速篩選技術
改良原有的
化學分析法
5萬元/樣品
分析1個月

7. 環境檢驗所推動生物快篩技術成果
2004：DR-CALUX®
（荷蘭BDS公司）
2008：Procept®
（美國Eichrom公司）
（美國環保署M4430方法）
（歐盟認可方法） 2005：ELISA
（美國CAPE公司）
（美國環保署M4025方法）
2013：XDS-CALUX®
（日本HIYOSHI公司）
（美國環保署M4435方法）
7

8. 8
化學活化冷光酵素基因表現法CALUX 
（Chemically Activated LUciferase eXpression）
放光
戴奧辛
毒性和光的強度成正比
Ah-R
DRE Gene-x DRE 冷光基因
RNA
Cytochrome p450
GST
etc.
冷光酵素
毒性效應
Ah-R
RNA
Ah-R
ARNT
Ah-R
ARNT
Ah-R
ARNT
1 2

9. 9
9
生物快篩法操作簡單相關性佳
冷光儀不用10分鐘就得到樣品總毒性當量

10. 10
國外技術專利費瓶頸
本土戴奧辛生物快速篩選檢測技術開發計畫
 計畫執行單位：財團法人國家衛生研究院
 計畫主持人：財團法人國家衛生研究院環境衛生與職業醫學研究組鄒粹軍博士
 協同主持人：國立屏東科技大學環境工程與科學系趙浩然博士
 協同主持人：中原大學生物環境工程學系王雅玢博士
建立外部合作夥伴

11. 2012-2014環檢所改良本土快篩技術
11
土壤樣品線性相關圖
y = 0.7192x + 0.1495
R² = 0.8472
已具備商業化潛力
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
log(HRMS測值pg TEQ/g d.w.)
log(本土AD-DR測值pg TEQ/g d.w.)

12. 12
生物快篩法引進商用淨化程序
www.cape-tech.com
淨化管柱成本<1000元/樣品

13. 13
大幅簡化原有淨化程序

14. 環檢所生物快篩自動化
14
提昇分析量能

15. 15
HRGC/MS TEQ calculation
Compound 1: concentration 1 x TEF1 = TEQ1
Compound 2: concentration 2 x TEF2 = TEQ2
Compound 3: concentration 3 x TEF3 = TEQ3
Compound n: concentration n x TEFn = TEQn
Total dioxin toxicity of mixture:
生物篩選法
+
最佳技術組合
目前，生物快速篩選法因只能進行篩選，超過限值時仍需使用化學
法確認（confirmation）
生物快速篩選法只提供樣品之總毒性當量，無法提供個別同源物濃
度，無法進行污染源追查

16. 推廣「先篩檢再確認」
美國的Anderson及澳洲的Leeder等人
用美國環保署Method 4425生物篩選方
法進行飛灰、煙道氣及土壤樣品的戴奧
辛類（Dioxin-like）化合物分析
對於大型的污染場址，使用生物篩選法
先行篩選後，後續只有約10~20％的樣
品需再用GC/HRMS方法確認，可有效
地降低評估時間及成本
16

17. 戴奧辛生物快速篩檢技術由於具有快速、準
確、操作簡單及節省經費等特性，已在美國、
日本及歐盟等先進國家廣泛地應用於環境樣
品檢測。
大型戴奧辛調查計畫或面臨重大緊急事件
時，使用戴奧辛生物快篩法先進行篩測，超
出篩檢標準之樣品，才進行昂貴耗時的化學
檢測。
「先篩檢再確認」模式已成為台灣戴奧辛污
染調查的新趨勢，也是最佳的技術組合。
17

18. 提供資訊
新聞稿
海報
動態影片
簡報
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19. 19
Thank you for your attention!
環境檢驗所四組戴奧辛檢測業務
Tel:03-4915818 EXT 4101～4108
http://www.niea.gov.tw