8 月 24 日,日本無(wú)視國際社會(huì )的強烈質(zhì)疑和反對,單方面強行啟動(dòng)福島核污染水排海,引發(fā)了全社會(huì )對可能到來(lái)的放射性污染物的擔憂(yōu)。據了解,核污水中含有多種放射性元素,如氚、鍶、鈷和碘等,由于生物富集效應,這些放射性污染物最終可能會(huì )隨著(zhù)各類(lèi)海產(chǎn)品進(jìn)入人們的口中。
EPR 譜儀的工作原理是測量可變磁場(chǎng)中特定共振頻率下未配對電子的能級躍遷。電離輻射可在許多形式的物質(zhì)中產(chǎn)生自由基,比如丙氨酸 CH3CH(NH2)COOH 會(huì )形成自由基,這些自由基可以被 EPR 光譜儀定量地檢測出來(lái)。
EPR 技術(shù)與核應急醫療
核技術(shù)作為一種高科技技術(shù),已應用到工業(yè)、醫學(xué)、軍事等領(lǐng)域,但是人類(lèi)利用核能技術(shù)的同時(shí)也增加了核事故、輻射事故等潛在威脅。2011 年 3 月 11 日的福島核事故與昨日日本福島排放核污水事件,再一次使人們清醒地認識到,在核事故發(fā)生后,快速有效的劑量重建可以對人群的受照水平進(jìn)行篩查,從而進(jìn)行合理有效的醫學(xué)應急處理。
核事故產(chǎn)生的電離輻射除了使受照者的骨髓、胃腸系統損傷外,還會(huì )誘導身體的鈣化組織、角質(zhì)層產(chǎn)生自由基,而且在這些組織中的自由基遠比在其它生物組織中的自由基壽命長(cháng),如在常溫下,電離輻射產(chǎn)生的 CO2-自由基在牙齒化石中能存活 10 7年?;诖?,電子順磁共振技術(shù)可檢測電離輻射誘導產(chǎn)生的自由基,作為一種成熟的輻射劑量測定技術(shù),可在較短時(shí)間內(≤10 min)得到吸收完成生物樣品的劑量測量與重建。
EPR 技術(shù)與食品輻照
《輻照食品通用標準》中規定輻照處理的安全劑量在 10 kGy 以下,這也是各國長(cháng)期以來(lái)在進(jìn)行食品輻照處理中所遵循的安全劑量。高于 10 kGy 的劑量可以完全殺菌,產(chǎn)品需要再進(jìn)行氣密性處理防止再次污染,并在常溫下存儲。歐洲聯(lián)盟(歐盟)指令明確規定,輻照食品以及含有輻照成分的食品(無(wú)論其百分比如何)都必須貼上輻照標簽。
為了更好地加強輻照食品的規范管理,選擇一種合適的輻照食品的檢測方法顯得尤為重要。食品在電離輻射作用下會(huì )使得內部化合物的共價(jià)鍵發(fā)生均裂而產(chǎn)生大量自由基,輻照食品的物理檢測方法主要檢測在輻照食品產(chǎn)生的自由基或者被固體物質(zhì)俘獲的電子,在不產(chǎn)生自由基和激發(fā)電子的前提下估計輻照吸收的劑量?;诖?,電子順磁共振技術(shù)就是強有力的檢測手段。EPR 技術(shù)能依靠檢測輻照產(chǎn)生的長(cháng)壽命自由基來(lái)對輻照食品進(jìn)行鑒定,是被歐盟認可的檢測輻照食品的有效方法,并有根據各種輻照食品制定的相關(guān)標準。
輻照食品相關(guān)國家標準或地方標準如下:
根據《食品安全國家標準 輻照食品鑒定 電子自旋共振波譜法》,針對于含骨類(lèi)動(dòng)物食品,當 g1=2.002±0.001,g2=1.998±0.001 時(shí),可判定樣品經(jīng)過(guò)輻照處理(g1和 g2 分別指示 EPR 圖譜上出現的不對稱(chēng)信號)。當 g=2.005±0.001 時(shí),無(wú)法判定樣品是否經(jīng)過(guò)輻照處理。
下圖所示為國家標準 GB 31642-2016 中的某豬排在輻照前后的 EPR 波譜對比圖。
目前,針對輻照后的中藥及其制劑進(jìn)行檢測的規范方法僅有國家食品藥品監督管理總局于 2015 年公布的《中藥輻照滅菌技術(shù)指導原則》,其中使用的檢測技術(shù)是參考輻照食品的光釋光法和熱釋光檢測方法。而 EPR 技術(shù)是檢測輻照后產(chǎn)生的長(cháng)壽命自由基的有效方法,并且操作簡(jiǎn)單、檢測迅速、具有較高重現性,值得在中藥輻照檢測領(lǐng)域做檢測技術(shù)的補充推廣。下圖所示為某中草藥在輻照前后的 EPR 波譜對比圖。
根據國家標準《使用丙氨酸-EPR 劑量測量系統的標準方法》(GB/T 16639-2008),丙氨酸-EPR 劑量測量系統提供了一種可靠的吸收劑量測量方法,依賴(lài)于丙氨酸晶體受電離輻射照射后產(chǎn)生的特有的穩定自由基。用 EPR 波譜法測量自由基的濃度是一種非破壞性的分析方法。丙氨酸劑量計能反復測讀,可用于劑量檔案保存。
丙氨酸 EPR 劑量測量系統可作為參考標準和傳遞標準。也可作為輻射應用中(包括:醫療保健產(chǎn)品和藥品的滅菌消毒、食品輻照、聚合物改性、醫學(xué)治療和材料的輻射損傷研究等方面)的工作劑量測量系統。
國儀量子電子順磁共振波譜儀
料物理、生物醫療、食品、工業(yè)領(lǐng)域有著(zhù)重要而廣泛的應用。
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