一種氯霉素高靈敏消線法檢測試紙條的制備

2021-08-20 23:08:20 來源:

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  一種氯霉素高靈敏消線法檢測試紙條的制備
  
  寧軍1,李 娜 2、嚴雨倩2,付 麟2,周興華2
  
 ?。?.廣東精捷檢驗檢測有限公司,廣東云浮 527400;2.江蘇大學食品與生物工程學院,江蘇鎮江 212013)
  
  摘 要∶本文對氯霉素進行丁二酸酐衍生得到半抗原,將半抗原與載體蛋白 BSA偶聯作為免疫原,氯霉素與偶連載體蛋白 0VA作為篩選抗原,獲得氯霉素單克隆抗體,IC。值為0.010 6 ng/mL,線性范圍為 0.002 3~0.0495 ng/mL,特異性好,與相關藥物沒有交叉。在此抗原抗體的基礎上制備膠體金試紙條,對雞肉樣本進行添加回收試驗,消線法檢測限為0.1μg/kg,與目前市場上主流的比色法判讀試紙條相比,消線法判讀更加快速,不需要使用讀數儀輔助判讀,為農產品質量安全提供有力保障。
  
  關鍵詞∶氯霉素;單克隆抗體;膠體金免疫層析試紙條;消線法;檢測
  
  氯霉素(Chloramphenicol, CAP)是一種廣譜抗生素,對 革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌均有抑制作用。長期食用含有 氯霉素的雞肉組織會擾亂人體正常的生理功能,引起再生障 礙性貧血。農業部第250號公告中明確規定氯霉素及其鹽、 酯在動物性食品中禁止使用,所以測定動物組織中氯霉素殘 留含量具有重要的意義。目前動物性食品中氯霉素殘留檢測 方法有免疫分析方法、質譜法等。免疫學方法是農產品中抗 生素殘留檢測中最重要的檢測技術之一,具有成本低、操作 簡便、快速等優點,不需要輔助儀器,更適合大量樣本的初 篩檢測。目前市場上的氯霉素試紙條,靈敏度不夠高,基本 上都是釆用比色判讀方法,試紙條上控制線和檢測線差異不 大,判讀結果爭議較大。本研究制備的氯霉素試紙條,靈敏 度高,可以釆用消線法判讀,判讀更加快速、準確,為農產 品質量安全提供有力保障『%
  
  1材料與方法
  
  1.1試劑與藥品
  
  氯霉素標準品,購買自百靈威科技有限公司;牛血清白 蛋白(BSA)、水溶性碳二亞胺鹽酸鹽(EDC HCL)、N-羥 基琥珀酰亞胺(NHS)、3,3',5,5,-四甲基聯苯胺(TMB)、 弗氏完全佐劑、弗氏不完全佐劑、聚乙二醇溶液(50% PEG solution(w/v))、辣根過氧化酶(HRP)標記的羊抗鼠二抗、 羊抗鼠抗體IgG購買自武漢博士德公司;新西蘭胎牛血清, 細胞基礎培養液RPMI 1640,選擇性培養基HAT(50x)、 HT(100x),購買自Gibco公司;膠體金試紙條底板(PVC 材質),硝酸纖維素膜(NC膜),吸水墊和樣品墊均購買 自Goldbio科技有限公司;其他實驗室常用試劑均為國產分 析純,購自上海國藥集團化學試劑有限公司;陰性雞肉樣本 由溫氏集團檢測中心提供。
  
  1.2儀器與設備
  
  臺式高速(冷凍)離心機,湘儀儀器;高壓蒸汽滅菌鍋 (MLS-375 1L-PC),松下健康醫療器械株式會社;磁力攪 拌器(Big Squid),德國IKA;純水機(20 TB),賽飛(中國) 有限公司;液氮罐,成都金鳳液氮容器有限公司;酶標儀、 3111型加水套CO2培養箱、紫外-可見分光光度計Biomate 3S, Thermo Fisher Sciencetific 公司潔凈工作臺(BCM-1300A), 蘇凈安泰空氣技術有限公司;數顯恒溫水浴鍋(HH-2),江 蘇金怡儀器科技有限公司;倒置顯微鏡(XD-202),南京江 南永新光學有限公司;金標滑膜儀、切條機,上海金標生物 科技有限公司。
  
  1.3實驗動物和細胞
  
  實驗動物:SPF級BALB/c小鼠,6 ~ 8周齡,雌性, 揚州大學醫學中心;實驗細胞:SP 2/0細胞,中國科學院上 海生命科學研究院。
  
  1.4試驗方法
  
  1.4.1半抗原衍生
  
  氯霉素分子表面有兩個自由羥基,一個伯羥基,一個仲 羥基。伯羥基可以與丁二酸酊反應生成梭酸,可與蛋白偶連。 5.5 mg氯霉素溶解于0.5mLtt®中,加入4.2mgDMAP 與2 mg 丁二酸酊,50P磁力攪拌反應4h,得到衍生產物 CAP-COOH.將反應產物氮吹干,溶解于水中并使用二氯 甲烷萃取2次,將二氯甲烷相合并,氮氣吹干,得到目標產 物曠71。衍生步驟如圖1所示。
  
  1.4.2完全抗原的合成
  
 ?。?) 免疫原合成方法。2 mg的CAP-COOH半抗原溶解 于400 hL DMF溶液中,加入1.1 mg NHS與1.8 mg碳二亞 胺EDC,室溫條件下磁力攪拌反應2 h,得到活性酯。隨后 將活性酯逐滴加到5 mg BSA溶液中,室溫磁力攪拌過夜。 將最終產物裝入透析袋中,在0.05 mol/L PBS溶液中透析 3d,每4?8h更換一次透析液。透析結束后分裝小份, -20 °C保存[8_10]o
  
 ?。?) 包被原合成方法。氯霉素上游離的羥基通過CDI法 與蛋白偶聯,3 mg CAP溶解于0.5 mL無水DMSO試劑中, 加入2mgCDL室溫磁力攪拌反應20 min。向反應液中加 入100 uL超純水終止反應。隨后將活化產物逐滴加到5 mg OVA蛋白溶液,室溫條件下磁力攪拌反應4 h。偶聯產物在 0.05 mol/L PBS溶液中透析3d,每4?8h更換一次透析 液凹。透析結束后分裝小份,-20 P保存。
  
  1.4.3小鼠免疫及血清篩選
  
  使用合成的完全抗原CAP-COOH-EDC-BSA作為免疫 原進行小鼠免疫實驗,CAP-CDI-OVA作為包被原進行篩選 實驗。每個免疫原選取4 H BALB/c小鼠進行免疫。釆用間 接競爭ELISA方法[12-13]測定小鼠血清效價與抑制效果,具 體步驟如下。
  
 ?。?) 包板。用包被緩沖液將包被原(CAP-CDI-OVA)稀釋 到適宜濃度,加入到96孔酶標板(100 J1L/孔)中,37。(2下 孵育2h。孵育結束后甩出酶標板中液體,加入洗滌緩沖液 (含 0.05% 吐溫 20 的 0.01 mol/L PBS, 200 gL/ 孔),靜止 3 min后甩出,拍干,重復洗滌3次,拍干。
  
 ?。?) 封閉。每孔中加入200 gL封閉液,4。(3過夜,洗滌 液改為250pL洗滌3次,拍干。
  
 ?。?) -抗。使用棋盤法同時測定小鼠的血清效價與抑 制。使用洗滌緩沖液作為陰性對照(50 nL/孔),檢測組加 入適宜濃度的標準品溶液(50 jxL/孔)。處理好的小鼠血清從 1 000倍用抗體稀釋液進行梯度稀釋(1 000> 3 000> 9 000> 27 000倍),分別對應加入對照組與檢測組中,37P下孵 育30tnm,洗滌3次同上,拍干。
  
 ?。?) 二抗。將HRP二抗用洗滌緩沖液稀釋3 000倍,然 后每孔加入100 gL,37 °C下反應30 min,洗滌3次同上,拍干。
  
 ?。?) 顯色。使用前將A液與B液按1 : 1配制,混勻后 加入酶標板(100 pL/孔),37 °C下避光顯色15 min。
  
 ?。?) 終止。酶標板中每孔加入50 nL終止液,使用酶標 儀測量450 nm、620 nm下吸光值,最終結果按照OD頌皿- OD620mn保存數據。
  
  1.4.4細胞融合及抗體制備
  
  篩選效果較好的小鼠進行細胞融合試驗。①SP 2/0細胞 的復蘇與擴大培養;②小鼠脾臟細胞融合。小鼠脾細胞與 SP2/0細胞混合均勻,比例為5 : 1,釆用PEG 1500進行 細胞融合試驗;③雜交瘤細胞的培養與篩選。細胞融合后第 7 d進行細胞上清檢測,挑選OD值高,抑制率高的孔進行 亞克隆,使用有限稀釋法進行3次亞克隆,挑選出單團雜交 瘤細胞轉移至培養瓶中進行擴大培養,最后轉移至液氮儲存 箱中保存叫
  
  釆取體內誘生腹水瘤法制備細胞株腹水抗體,再使用辛 酸-硫酸鉉法進行抗體純化[11]=
  
  1.4.5單克隆抗體的評價
  
  釆用間接競爭法,分別測定所制備單克隆抗體對氯霉素 與其結構類似物(氟苯尼考、甲硯霉素)的值。交叉反 應率(Cross-reactivity, CR, %)=(氯霉素 /C50 值 / 類似物
  
  值)xi00%[6113]o
  
  1.4.6膠體金試紙條的制備
  
  按照檸檬酸三鈉還原法制備金納米粒子,釆用O.lmol/L 碳酸鉀溶液進行抗體標記,標記量分別為6 pg/mL、8 gg/mL, 10 p.g/mL 和 12 pg/mL, 10% BSA 封閉,0.01 mol/L pH 8.5 硼酸緩沖液(含0.25% BSA, 3%海藻糖,1%吐溫20)復溶, 按照50 nL每孔加入到微孔板中,凍干,密封保存。
  
  試紙條主要由PVC底板,NC膜,樣品墊和吸水紙組成。 將羊抗鼠抗體(靠吸水紙端)和抗原(靠樣品墊端)按照一定的 濃度劃到硝酸纖維膜上,分別構成試紙條質控線(C線)和檢 測線(T線),隨后將試紙條在37P下烘箱中烘干過夜us, 在靠近C端貼上吸水紙,靠近T線端貼好樣品墊。切成4 mm 寬度。檢測時,將待檢測液體加入微孔中,反應3 min后, 插入試紙條,5mhi后判讀。
  
  1.4.7添加回收試驗
  
  對雞肉陰性樣本進行氯霉素添加回收試驗。陰性對照組 添加不含標準品空白溶劑作為對照。具體操作如下:取4g 均質后的樣品,添標濃度分別為0、0.05 pg/kg、0.10 gg/kg 和0.20 gg/kg,加入7 mL乙酸乙酯,劇烈振蕩5 min, 4 000轉離心5 min。取4mL上清,氮氣65。(3吹干后,再 加入2 mL正己烷和0.4 mL 0.01 mol/L PBS,振蕩1 min,離 心3 min,去除上層,取下層溶液100 gL點樣。
  
  2結果與分析
  
  2.1完全抗原的合成與表征
  
  氯霉素半抗原、載體蛋白(BSA和OVA)及合成的免疫 抗原和包被抗原分別使用0.01 moVL PBS稀釋至合適的濃 度,使用紫外-可見分光光度計在200?450 nm范圍內進 行掃描,結果如圖2所示。
  
  如圖2所示,兩種載體蛋白的紫外特征峰均位于278 nm 左右,偶聯物CAP-COOH-EDC-BSA紫外吸收較同濃度的 BSA有明顯增強且有略微偏移。同樣,偶聯物CAP-CDI- OVA紫外吸收較同濃度OVA也有明顯增強,紫外表征結果 顯示氯霉素半抗原成功的與載體蛋白進行了偶聯。
  
  2.2單克隆抗體的評價
  
  通過對小鼠血清進行ELISA檢測,篩選效價高、抑制 率高的小鼠進行細胞融合實驗。通過陽性篩選與3次亞克隆, 得到針對氯霉素的雜交瘤細胞株(6E2),并制取腹水,純 化后得到氯霉素單克隆抗體[11]
  
  釆用棋盤法,篩選出氯霉素單克隆抗體的最佳工作點, 即包被濃度0.03卩g/mL、抗體濃度0.25卩g/mL,然后以不同 濃度的氯霉素標準品溶液(0、0.003 ng/mL、0.010 ng/mL、 0.030 ng/mL、0.090 ng/mL 和 0.270 ng/mL)建立標準曲線, 其標準曲線如圖3所示,其云爲值為0.010 6 ng/mL,線性 范圍CIG。?IC80)為0.002 3?0.049 5 ng/mL,相關系數 為 0.999 Oo
  
  通過ic-ELISA方法測定氯霉素單克隆抗體的交叉反應, 檢測結果如表1所示,氯霉素單克隆抗體具有特異性,對氟 苯尼考和甲颯霉素交叉均在1%以下。
  
  2.3膠體金試紙條的制備
  
  使用不同包被濃度和抗體標記量進行試驗,確定最優條 件C線劃膜濃度為0.5 mg/mL、T線劃膜濃度為0.2 ing/mL 和抗體標記量為10|ig/mL。如圖4所示,使用肉眼觀察時, 氯霉素金標試紙條消線值為0.1卩g/kg。
  
  2.4實際樣本添加回收試驗
  
  采用以上前處理方法,使用陰性樣品添加試驗確定該 方法靈敏度。4種陰性雞肉樣品氯霉素添加水平為0、0.05g/kg、0.10μg/kg、0.20 μg/kg。結果如圖5所示,使用肉
  
  眼觀察時,氯霉素消線法的檢測限為0.1 μg/kg。
  
  3 結論
  
  本文采用一種完全抗原對小鼠進行免疫,成功制備了一種氯霉素單克隆抗體,ICso值為0.0106ng/mL,特異性好,與相關藥物沒有交叉。在此抗原抗體的基礎上制備膠體金試紙條,對雞肉組織樣本做了添加回收試驗,消線法檢測限為0.1 μg/kg,該方法成本低、靈敏度好、操作方便快速,判讀方式簡單,對雞肉中氯霉素殘留的監控有重要意義。
  
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