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吡虫啉是一种广泛使用的广谱、高效的烟碱类杀虫剂,但是近年来由于其大量使用,导致残留超标风险较大,对生态安全和人类健康构成严重威胁。因此建立高效便捷的检测方法具有重要的意义。免疫分析检测具有快速、简便、灵敏和低成本等特点,在农药残留检测中广泛应用。农药等小分子的免疫检测一般采用竞争模式。目前,农药竞争物通常采用化学合成试错法策略,工作量大,并且不能预知竞争物是否具有活性,而噬菌体展示肽技术可筛选到高质量竞争物,具有操作简单、周期短、成本低、污染少等优点,并且获得的噬菌体易于大量制备和纯化,大大加快了免疫分析方法的建立。本研究利用噬菌体展示多肽技术筛选吡虫啉模拟表位,作为竞争物建立了三种免疫快速检测方法,并应用于环境和农产品中吡虫啉的检测。主要研究结果如下:1.利用生物淘选的方法,从环七噬菌体展示随机多肽库(Ph.D.-C7C)和线十二噬菌体展示随机多肽库(Ph.D.-12)中筛选得到了两种能够与吡虫啉单克隆抗体特异性结合的模拟表位,两种模拟表位的氨基酸序列分别为HSLWMASPMPGY(L12-1)和QIFTSSPMPAMV(L12-2),采用噬菌体ELISA确定两种模拟表位作为竞争物对吡虫啉检测的敏感性,选择敏感性较好的L12-2作为异源竞争物用于后续免疫方法的建立。2.利用淘选得到的吡虫啉模拟表位建立了检测吡虫啉的异源噬菌体酶联免疫吸附分析方法(Phage enzyme-linked immnosorbent assay,P-ELISA)。通过对包被抗体的浓度、噬菌体的投入量以及工作缓冲液进行优化,在最优条件下,建立了检测吡虫啉的标准曲线,其抑制中浓度(IC50)为0.067 ng/mL、线性范围(IC10-IC90)为0.024-0.40 ng/mL、最低检测线(LOD,IC10)为0.024 ng/mL。交叉反应显示,除与氯噻啉(100%)和噻虫胺(34%)有交叉反应外,与其它吡虫啉结构类似物没有明显的交叉反应。在稻田水、土壤、小麦、糙米、苹果和黄瓜中的平均添加回收率为70.1%-102.1%,相对标准偏差RSD为3.3%-10.2%,符合农药残留检测的要求。在对土壤和糙米真实样品的检测中,与高效液相色谱(HPLC)检测结果呈现良好的相关性。这些结果表明,基于噬菌体展示多肽的模拟表位可用于建立高灵敏度的异源竞争免疫分析方法,检测结果准确、可靠,可用于环境和农产品中吡虫啉的检测。3.以镧系元素铕离子(Eu3+)作为荧光标记物分别对抗M13噬菌体多抗和羊抗兔IgG进行标记,建立了基于时间分辨模式的噬菌体直接荧光免疫分析方法(Phage time-resolved fluoroimmunoassay,P-TRFIA-1)和间接荧光免疫分析方法(P-TRFIA-2)。在最优条件下分别建立了检测吡虫啉的标准曲线,P-TRFIA-1的IC50为0.085 ng/mL,线性范围为 0.020-2.3 ng/mL,LOD 为 0.020 ng/mL;P-TRFIA-2 的 IC50 为 0.056 ng/mL,线性范围为0.017-0.24ng/mL,LOD为0.017ng/mL。所建立的两种时间分辨荧光免疫分析方法除对氯噻啉和噻虫胺有交叉反应外,对其它吡虫啉结构类似物均无明显交叉反应。在稻田水、土壤、小麦、糙米、苹果和黄瓜中的平均添加回收率分别为75.7%-99.6%(P-TRFIA-1)、71.2%-105.1%(P-TRFIA-2);RSD 分别为 1.9%-9.1%(P-TRFIA-1)、5.2%-11.8%(P-TRFIA-2)。真实样品检测结果表明,两种方法与HPLC检测方法的相关性良好,所建立的荧光免疫分析方法可以实现对吡虫啉的快速、灵敏检测。4.利用蛋白重组技术,将噬菌体展示多肽竞争物与纳米荧光素酶(NanoLuc)以及黄绿色荧光蛋白(mNeonGreen)融合表达,利用生物发光共振能量转移(BRET)技术,以NanoLuc作为荧光供体,mNeonGreen作为受体制备免标记的荧光生物传感器。通过构建质粒,蛋白提取、表达、纯化及验证得到四种模拟表位排列顺序不同的荧光生物传感器,通过对四种荧光生物传感器与抗体的亲和性进行比较,选择亲和性最高的Sensor-1作为后续研究材料,分别建立了检测吡虫啉的非均相荧光免疫分析方法(non-homogeneous fluorescence immunoassay,N-HFIA)和均相荧光免疫分析方法(homogeneous-phase fluorescence immunoassay,HFIA)。在最优条件下,N-HFIA 的IC50 为 0.0605 ng/mL,线性范围为 0.00513-0.745 ng/mL,LOD 为 0.00513 ng/mL;HFIA的 IC50 为 4.02ng/mL,线性范围为 0.517-25.4ng/mL,LOD 为 0.517ng/mL。所建立的两种荧光免疫分析方法除对氯噻啉和噻虫胺有交叉反应外,对其他吡虫啉结构类似物均无交叉反应。在稻田水、土壤、小麦、糙米、苹果和黄瓜中的平均添加回收率分别为 71.2%-96.5%(N-HFIA)、70.6%-99.1%(HFIA);RSD 分别为 2.6%-10.0%(N-HFIA)、3.0%-10.1%(HFIA)。在土壤和糙米中方法相关性验证结果表明建立的N-HFIA和HFIA与HPLC相关性系数均接近1,表明建立的两种方法具有极高的准确度和可靠性。所建立的均相免疫分析方法反应不需要进行包被、封闭等繁琐的步骤,无需洗涤操作,大大缩短了检测时间,为吡虫啉的残留快速检测提供了一种新颖的方法。