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High-Throughput Effect-Directed Analysis Using Downscaled in Vitro Reporter Gene Assays To Identify Endocrine Disruptors in Surface Water.
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2018-03-26 , DOI: 10.1021/acs.est.7b06604 Nick Zwart 1 , Shan Li Nio 1 , Corine J Houtman 2 , Jacob de Boer 1 , Jeroen Kool 3 , Timo Hamers 1 , Marja H Lamoree 1
Environmental Science & Technology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2018-03-26 , DOI: 10.1021/acs.est.7b06604 Nick Zwart 1 , Shan Li Nio 1 , Corine J Houtman 2 , Jacob de Boer 1 , Jeroen Kool 3 , Timo Hamers 1 , Marja H Lamoree 1
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Effect-directed analysis (EDA) is a commonly used approach for effect-based identification of endocrine disruptive chemicals in complex (environmental) mixtures. However, for routine toxicity assessment of, for example, water samples, current EDA approaches are considered time-consuming and laborious. We achieved faster EDA and identification by downscaling of sensitive cell-based hormone reporter gene assays and increasing fractionation resolution to allow testing of smaller fractions with reduced complexity. The high-resolution EDA approach is demonstrated by analysis of four environmental passive sampler extracts. Downscaling of the assays to a 384-well format allowed analysis of 64 fractions in triplicate (or 192 fractions without technical replicates) without affecting sensitivity compared to the standard 96-well format. Through a parallel exposure method, agonistic and antagonistic androgen and estrogen receptor activity could be measured in a single experiment following a single fractionation. From 16 selected candidate compounds, identified through nontargeted analysis, 13 could be confirmed chemically and 10 were found to be biologically active, of which the most potent nonsteroidal estrogens were identified as oxybenzone and piperine. The increased fractionation resolution and the higher throughput that downscaling provides allow for future application in routine high-resolution screening of large numbers of samples in order to accelerate identification of (emerging) endocrine disruptors.
中文翻译：
高通量效果导向分析，采用缩小规模的体外Reporter基因测定方法，可鉴定地表水中的内分泌干扰物。
效果导向分析（EDA）是基于效果的复杂（环境）混合物中内分泌破坏性化学物质识别的常用方法。但是，对于例如水样品的常规毒性评估，当前的EDA方法被认为既费时又费力。我们通过缩减敏感的基于细胞的激素报告基因的检测方法的规模，并提高了分离度，从而以降低的复杂性来测试较小的馏分，从而实现了更快的EDA和鉴定。通过对四种环境被动采样器提取物的分析证明了高分辨率的EDA方法。与标准的96孔格式相比，将测定缩减至384孔格式可以一式三份地分析64个馏分（或无技术重复的192个馏分）。通过平行暴露方法，可以在单个分离后的单个实验中测量雄激素和拮抗雄激素和雌激素受体的活性。通过非目标分析鉴定出的16种候选化合物中，有13种在化学上得到证实，有10种具有生物活性，其中最有效的非类固醇雌激素被鉴定为氧苄酮和胡椒碱。分级分离的提高的分辨率和降低的通量提供了更高的通量，从而可以在将来对大量样品进行常规的高分辨率筛查中应用，从而加快对（新兴）内分泌干扰物的识别。通过非目标分析鉴定出的16种候选化合物中，有13种在化学上得到证实，有10种具有生物活性，其中最有效的非类固醇雌激素被鉴定为氧苄酮和胡椒碱。分级分离的提高的分辨率和降低的通量提供了更高的通量，从而可以在将来对大量样品进行常规的高分辨率筛查中应用，从而加快对（新兴）内分泌干扰物的识别。通过非目标分析鉴定出的16种候选化合物中，有13种在化学上得到证实，有10种具有生物活性，其中最有效的非类固醇雌激素被鉴定为氧苄酮和胡椒碱。分级分离的提高的分辨率和降低的通量提供了更高的通量，从而可以在将来对大量样品进行常规的高分辨率筛查中应用，从而加快对（新兴）内分泌干扰物的识别。
更新日期：2018-03-26
中文翻译：
高通量效果导向分析，采用缩小规模的体外Reporter基因测定方法，可鉴定地表水中的内分泌干扰物。
效果导向分析（EDA）是基于效果的复杂（环境）混合物中内分泌破坏性化学物质识别的常用方法。但是，对于例如水样品的常规毒性评估，当前的EDA方法被认为既费时又费力。我们通过缩减敏感的基于细胞的激素报告基因的检测方法的规模，并提高了分离度，从而以降低的复杂性来测试较小的馏分，从而实现了更快的EDA和鉴定。通过对四种环境被动采样器提取物的分析证明了高分辨率的EDA方法。与标准的96孔格式相比，将测定缩减至384孔格式可以一式三份地分析64个馏分（或无技术重复的192个馏分）。通过平行暴露方法，可以在单个分离后的单个实验中测量雄激素和拮抗雄激素和雌激素受体的活性。通过非目标分析鉴定出的16种候选化合物中，有13种在化学上得到证实，有10种具有生物活性，其中最有效的非类固醇雌激素被鉴定为氧苄酮和胡椒碱。分级分离的提高的分辨率和降低的通量提供了更高的通量，从而可以在将来对大量样品进行常规的高分辨率筛查中应用，从而加快对（新兴）内分泌干扰物的识别。通过非目标分析鉴定出的16种候选化合物中，有13种在化学上得到证实，有10种具有生物活性，其中最有效的非类固醇雌激素被鉴定为氧苄酮和胡椒碱。分级分离的提高的分辨率和降低的通量提供了更高的通量，从而可以在将来对大量样品进行常规的高分辨率筛查中应用，从而加快对（新兴）内分泌干扰物的识别。通过非目标分析鉴定出的16种候选化合物中，有13种在化学上得到证实，有10种具有生物活性，其中最有效的非类固醇雌激素被鉴定为氧苄酮和胡椒碱。分级分离的提高的分辨率和降低的通量提供了更高的通量，从而可以在将来对大量样品进行常规的高分辨率筛查中应用，从而加快对（新兴）内分泌干扰物的识别。
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