技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明涉及
農(nóng)藥殘留免疫分析技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種抗甲氰菊酯單克隆抗體及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)
[0002] 甲氰菊酯(Fenpropathrin)是一種擬
除蟲菊酯類殺蟲
殺螨劑,中等毒性,具有觸殺、胃毒和一定的驅(qū)避作用,無內(nèi)吸、熏蒸作用。其屬神經(jīng)毒劑,作用于昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng),使昆蟲過度興奮、麻痹而死亡。該藥適用作物非常廣泛,常使用于蘋果、柑橘、荔枝、桃樹、栗樹等果樹及
棉花、茶樹、十字花科蔬菜、瓜果類蔬菜、花卉等
植物,主要用于防治葉螨類、癭螨類、菜青蟲、
小菜蛾、甜菜夜蛾、棉鈴蟲、紅鈴蟲、茶尺蠖、小綠葉蟬、潛葉蛾、食心蟲、卷升蛾、
蚜蟲、白粉虱、薊
馬及盲椿類等多種
害蟲、害螨。
[0003] 目前,甲氰菊酯的檢測方法主要是儀器分析方法,包括氣相色譜法(Gas?chromatography,GC)和氣相色譜
串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS)等。然而,這一類儀器檢測方法通常需要貴重的儀器設(shè)備,并只能在實(shí)驗室中進(jìn)行。與儀器分析方法相比,免疫檢測方法因其簡便、經(jīng)濟(jì)、快速等優(yōu)點(diǎn)而在農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域中受到越來越多的關(guān)注。
[0004] ELISA(Enzyme?Linked?Immunosorbent?Assay)方法是常用的免疫檢測方法,但是其卻有操作步驟相對較多,檢測時間較長,檢測結(jié)果不夠直觀,不能在線進(jìn)行檢測等
缺陷。因而ELISA在甲氰菊酯的快速檢測上的應(yīng)用受到很大的限制。膠體金
試紙條無需專業(yè)操作人員及任何輔助類儀器,根據(jù)反應(yīng)所顯現(xiàn)的條帶幾分鐘即可判定結(jié)果,不僅操作簡便、快速,且結(jié)果直觀準(zhǔn)確、成本低。但是,目前已報道的甲氰菊酯的單克隆抗體的特異性不強(qiáng),基于該抗體制備的膠體金試紙條在
試劑應(yīng)用中應(yīng)產(chǎn)生
假陽性。
發(fā)明內(nèi)容
[0005] 本發(fā)明目的是:提供一種抗甲氰菊酯單克隆抗體及其制備方法與應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種抗甲氰菊酯單克隆抗體,其抗體重鏈可變區(qū)
氨基酸序列如SEQ?ID?NO:1所示,其輕鏈可變區(qū)氨基酸序列如SEQ?ID?NO:2所示。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種抗甲氰菊酯單克隆抗體的制備方法,包括以下步驟:(1)由免疫半
抗原偶聯(lián)BSA制備得到免疫原;
[0008] (2)用免疫原免疫BALB/c小鼠,并選擇所得效價最高的小鼠脾臟細(xì)胞;
[0009] (3)將骨髓瘤細(xì)胞SP2/0與所述(2)中所得效價最高的小鼠脾臟細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合制備得到雜交瘤細(xì)胞;
[0010] (4)通過篩選和亞克隆得到能穩(wěn)定分泌抗甲氰菊酯單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞株;再將該雜交瘤細(xì)胞株注射小鼠腹內(nèi)制得腹
水;
[0011] (5)采用Protein?A純化小鼠腹水,得到抗甲氰菊酯單克隆抗體。
[0012] 進(jìn)一步的:所述(1)中免疫半抗原偶聯(lián)BSA的分子式為。
[0013] 進(jìn)一步的:所述免疫原的免疫劑量為100μg/只,共免疫5次;首次免疫由等體積的免疫原和弗氏完全佐劑乳化,
腹腔注射,之后用等體積免疫抗原和弗氏不完全佐劑乳化;從第三次免疫開始,每次免疫后尾靜脈
采血,測定效價。
[0014] 進(jìn)一步的:所述效價最高的小鼠脾臟細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞SP2/0的比例為10:1。
[0015] 另外,本發(fā)明還涉及一種基于上述技術(shù)方案的的抗甲氰菊酯單克隆抗體在膠體金試紙上的應(yīng)用。
[0016] 與
現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0017] 1)抗體性能突出:本發(fā)明提供的甲氰菊酯單克隆抗體特異性識別甲氰菊酯,與其他擬
除蟲菊酯類
殺蟲劑的交叉反應(yīng)可忽略不計;利用本發(fā)明提供的抗甲氰菊酯抗體實(shí)現(xiàn)的競爭ELISA的抑制中濃度(IC50)為4.5ng/mL,
檢測限(IC10,LOD)為0.4ng/mL,優(yōu)于目前已報道的甲氰菊酯抗體。
[0018] 2)試紙條特異、靈敏、簡便、快速:膠體金試紙條很好的保留了單克隆抗體的特性,具有較強(qiáng)的特異性和較高的敏感性,檢出最低限量為5ng/mL;無需任何其他輔助儀器,可現(xiàn)場操作,只要將檢測樣加入樣品墊,在5至10分鐘內(nèi)即可判定檢測結(jié)果。
[0019] 3)結(jié)果顯示形象、直觀、準(zhǔn)確:膠體金試紙條的檢測結(jié)果以
纖維素膜上的顯色情況來判斷,結(jié)果判定形象、直觀、準(zhǔn)確、簡單明了。
[0020] 4)節(jié)省
費(fèi)用,適用范圍廣,便于推廣:使用膠體金試紙條進(jìn)行檢測,比使用儀器和ELISA
試劑盒檢測進(jìn)行檢測的費(fèi)用大幅降低;試紙條的使用范圍廣,可滿足不同層次人員的需要,便于推廣應(yīng)用,具有廣闊的市場前景和明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
附圖說明
[0021] 下面結(jié)合附圖及
實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0022] 圖1為本發(fā)明中甲氰菊酯膠體金檢測試紙條俯瞰結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023] 圖2未本發(fā)明中甲氰菊酯膠體金測試紙條剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0024] 其中:1、
襯板;2、樣品墊;3、金標(biāo)結(jié)合物墊;4、
纖維素膜;5、檢測線;6、對照線;7、吸水墊;8-1、樣品浸入端保護(hù)膜;8-2、
手柄端保護(hù)膜;9、標(biāo)識線;
[0025] 圖3為本發(fā)明中甲氰菊酯膠體金檢測試紙條結(jié)果判定示意圖;
[0026] 圖中,A為陰性樣品檢測結(jié)果,B為弱陽性樣品檢測結(jié)果,C為強(qiáng)陽性樣品檢測結(jié)果,D和E為試紙條失效。
具體實(shí)施方式
[0027] 實(shí)施例:1、甲氰菊酯半抗原的合成
[0028] 氰基[3-(4-硝基苯
氧基)苯基]甲基-2,2,3,3-四甲基環(huán)丙烷
羧酸酯的合成。2mmol?3-(4-硝基苯氧基)苯甲
醛溶解在2mL預(yù)冷的二氯甲烷中,一次性攪拌加入
冰浴的2mL含有
2mmol?2,2,3,3-四甲基環(huán)丙烷甲酰氯的二氯甲烷,立即加入0.18mL吡啶,并攪拌。緩慢升到室溫后攪拌反應(yīng)2h。使用3N?HCl
酸化后,用水洗兩次,通過3g
硅膠過濾,25mL二氯甲烷洗脫后去除郵寄
溶劑,獲得黃色油狀物。
[0029] 氰基[3-(4-氨基苯氧基)苯基]甲基-2,2,3,3-四甲基環(huán)丙烷羧酸酯的合成。將0.75mmol氰基[3-(4-硝基苯氧基)苯基]甲基-2,2,3,3-四甲基環(huán)丙烷羧酸酯溶解在3mL
乙醇,攪拌加入3.7mmol氯化
錫。70℃反應(yīng)35min,加入10mL含有0.7g
硅藻土和0.72g?KHCO3的水。過濾后用乙酸乙酯萃取固體,去除
有機(jī)溶劑后得到紅色膠狀物。經(jīng)硅膠純化后得到黃色膠狀物。
[0030] 2、甲氰菊酯半抗原與載體蛋白偶聯(lián)
[0031] 將0.1mmol半抗原溶解在1mL1?M?HCl溶液中,冰浴攪拌下加入0.5mL?NaNO2水溶液(14mg/mL)。加入0.3mL?DMF后攪拌10min。將溶液平均分成兩份(大約0.9mL),分別加入到20mL含有KLH(免疫原,131mg)和BSA(包被原,103mg)的冰浴遇冷的
硼酸緩沖液(0.2M,pH8.9)中,冰浴條件下攪拌反應(yīng)30min。反應(yīng)結(jié)束后使用1M的NaOH將溶液(黃色)的pH值調(diào)至
7.0。加入等體積(20.9mL)冰浴預(yù)冷的丙
酮,3000g離心10min。使用5mL冰浴預(yù)冷的丙酮對沉淀物洗3次。沉淀物溶解在10mL水中,儲存在-20℃。
[0032] 3、抗甲氰菊酯單克隆抗體的制備
[0033] 以100μg每只的抗原量免疫6~8周齡健康的雌性BALB/c小鼠。每次間隔時間為2~3周,最后一次超強(qiáng)免疫后3天,無菌條件下取出小鼠脾細(xì)胞,將小鼠脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞SP2/0以10:1的細(xì)胞數(shù)量用PEG介導(dǎo)的方法融合。融合后置于37℃、5%CO2
培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)至細(xì)胞長滿培養(yǎng)孔1/3~1/2時,用間接競爭ELISA法選擇強(qiáng)陽性、抑制率高、細(xì)胞生長旺盛的孔進(jìn)行3次亞克隆,然后擴(kuò)大培養(yǎng),建立雜交瘤細(xì)胞株。使用特異性的細(xì)胞株制備腹水并用Protein?A進(jìn)行抗體純化,之后用
超濾離心管去鹽,冷凍抽干獲得干粉狀抗體,并于-20℃凍存?zhèn)溆谩?br>
[0034] 4、抗體可變區(qū)氨基酸序列的測定
[0035] 4.1提取mRNA
[0036] (1)收集細(xì)胞瓶里的雜交瘤細(xì)胞,棄上清,加TRIZOL試劑1ml,立即吹打。(觀察:液體變粘稠,細(xì)胞脫壁)。
[0037] (2)將各孔內(nèi)消化好的細(xì)胞裂解液吸到一DEPC處理過的1.5ml?EP管中,加新開的氯仿0.2ml,輕搖20秒。
[0038] (3)室溫靜置5分鐘后,12000rpm,15min,4℃,離心。然后取上清無色水相到EP管(DEPC處理過),加等體積新開的異丙醇,顛倒離心管數(shù)次,混勻后室溫下靜置10分鐘。
[0039] (4)12000rpm,10分鐘,4℃,離心。觀察總RNA在管底的白色沉淀,棄去上清,75%乙醇1.0ml洗滌(用DEPC水新配制)后,7500rpm,5min,4℃離心,重復(fù)兩次洗滌。
[0040] (5)去上清,點(diǎn)離,用小Tip吸干液體。氣干沉淀5-10分鐘,DEPC處理水20-30ul加入,中槍打勻,55-60℃水浴10分鐘溶解總RNA,測OD值。
[0041] (6)1.2%瓊脂糖
電泳,155,30min。
[0042] 4.2反轉(zhuǎn)錄
[0043] 用PrimeScriptTM?RT?reagent?Kit?with?gDNA?Eraser試劑盒(TaKaRa)反轉(zhuǎn)錄得到cDNA,-20℃凍存。
[0044] 4.3DNA
片段擴(kuò)增及測序
[0045] 用Trans-Tap酶試劑盒(北京全式金
生物有限公司),以cDNA為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,得到目的DNA片段,進(jìn)行測序(北京六合華大基因科技股份有限公司上海分公司)。
[0046] PCR條件:
[0047] 輕鏈:95℃,5min---94℃,30s---49℃,30s---72℃,30s---重復(fù)循環(huán)30次---72℃,8min---12℃,終止
[0048] 重鏈:95℃,5min---94℃,30s---60℃,30s---72℃,30s---重復(fù)循環(huán)30次---72℃,8min---12℃,終止
[0049] 4.4抗體可變區(qū)氨基酸序列的確定
[0050] 經(jīng)過翻譯序列為:
[0051] (1)抗體重鏈可變區(qū)氨基酸序列如SEQ?ID?NO:1所示。
[0052] (2)抗體輕鏈可變區(qū)氨基酸序列如SEQ?ID?NO:2所示。
[0053] 5、金標(biāo)抗體和金標(biāo)結(jié)合物墊的制備
[0054] 采用
檸檬酸三鈉還原氯金酸的方法,制備平均直徑在40nm的膠體金懸浮液。在回流條件下,把100ml?0.01%的氯金
酸溶液加熱至
沸騰,不停的攪拌,迅速加入1.1ml?1%的檸檬酸三鈉。當(dāng)反應(yīng)溶液
顏色變成葡萄紅色時繼續(xù)加熱攪拌5min。冷卻至室溫后,加入0.05%的疊氮化鈉4℃保存。膠體金在與抗體標(biāo)記前以0.2mol的K2CO3溶液調(diào)到pH為8.2,采用經(jīng)典NaCl滴定法確定30μg抗體標(biāo)記1mL膠體金溶液。然后按最佳標(biāo)記量進(jìn)行標(biāo)記,標(biāo)記1小時后,攪拌下加入10%BSA(使最終BSA濃度為1%),孵育1小時后4℃10000rpm離心25min,并去上清。加入膠體金溶液同體積的2%BSA溶液重懸,4℃10000rpm離心25min,重復(fù)兩次。
最后,用1/5膠體金溶液體積的TB溶液(含3%BSA、3%
蔗糖、0.01mol/L硼酸鈉和0.05%疊氮化鈉)重懸,4℃保存。用XYZ-3000三維噴膜儀把4%的BSA溶液以8μL/cm的量噴在
玻璃棉上,使用干燥箱42℃干燥50min,再把金標(biāo)記抗體以6μL/cm的量噴在玻璃棉上,干燥箱42℃干燥
50min,
真空干燥保存。
[0055] 6、偶聯(lián)抗原和兔抗鼠包被纖維素膜
[0056] 用XYZ-3000三維噴膜儀把濃度為1mg/mL的包被抗原以1.2μL/cm的量噴在纖維素膜的偏下側(cè),作為檢測線。用XYZ-3000三維噴膜儀把濃度為120μg/L的兔抗鼠IgG以1.2μL/cm的量噴在纖維素膜的偏上側(cè),作為對照線,兩線間隔5mm。
[0057] 7、快速試紙條的組裝
[0058] 把纖維素膜粘貼在襯板1中間部位上,吸水墊7粘貼在纖維素膜4上側(cè)和纖維素膜4重疊1mm。金標(biāo)結(jié)合物墊3粘貼在纖維素膜4下方重疊1mm。樣品墊2粘貼在金標(biāo)結(jié)合物墊3下方重疊2mm。組裝好的試紙板用斬切機(jī)切成4.08mm寬的試紙條。
[0059] 8、快速檢測試紙條檢測反應(yīng)原理
[0060] 當(dāng)待測樣品溶液加入試紙條或試紙卡測試端后,待測溶液通過虹吸作用帶動待測物及金標(biāo)結(jié)合物墊3中的金標(biāo)抗體一起向纖維素膜4擴(kuò)散,并最終滲入吸水墊7端。在擴(kuò)散過程中,如果樣品中有待測物時,待測物和金標(biāo)抗體結(jié)合,進(jìn)而占據(jù)了金標(biāo)抗體上的抗原結(jié)合點(diǎn),阻止金標(biāo)抗體與纖維素膜4上檢測線5(半抗原與載體蛋白的結(jié)合物)的結(jié)合,使檢測線5不顯色或者顯色很弱即表示檢測樣品陽性或者弱陽性;如果樣品中沒有待測樣品時,金標(biāo)抗體在上移過程中,遇檢測線5顯示一條清晰紅線即表示檢測樣品陰性。同樣,金標(biāo)抗體也與纖維素膜4上的對照線6(兔抗鼠IgG)結(jié)合,使對照線6顯紅色。對照線6顏色的有或無分別表示此試紙條的有效或無效。
[0061] 應(yīng)用實(shí)施:1、檢測樣品液的制備
[0062] 蔬菜和水果樣品溶液的預(yù)處理。稱取10g樣品,勻漿后移入50mL離心管中,加入20mL甲醇溶液,渦旋3min,超聲提取10min,4000rpm離心5min,取1mL上清液用工作緩沖液(PBS)稀釋一定倍數(shù)后測定溶液中甲氰菊酯含量。
[0063] 2、檢測及結(jié)果判斷
[0064] 如圖3所示:將膠體金檢測試紙條樣品端插入以上預(yù)處理的待檢測樣品中,插入深度不超過標(biāo)識線9,待測溶液通過虹吸作用帶動待測物及金標(biāo)結(jié)合物墊3中的金標(biāo)抗體一起向纖維素膜4擴(kuò)散,并最終滲入吸水墊7端。在擴(kuò)散過程中,如果樣品中有待測物濃度大于50ng/mL時,阻止金標(biāo)抗體與纖維素膜4上檢測線5(半抗原與載體蛋白的結(jié)合物)的結(jié)合,使檢測線5不顯色即表示檢測樣品為陽性(如圖3C);如果樣品中待測物在5~50ng/mL時,阻止部分金標(biāo)抗體與纖維素膜4上檢測線5的結(jié)合,使檢測線5顯示很弱的紅色即表示檢測樣品為弱陽性(如圖3B);如果樣品中待測物濃度小于5ng/mL時,不能阻止金標(biāo)抗體與纖維素膜4上檢測線5的結(jié)合,使檢測線5顯示一條清晰紅線即表示檢測樣品為陰性(如圖3A)。同樣,金標(biāo)抗體也與纖維素膜4上的對照線6(兔抗鼠IgG)結(jié)合,使對照線6顯紅色,對照線6顏色的有或無分別表示此試紙條的有效或無效(如圖3A、B、C為有效D、E為無效)。5-10分鐘判定檢測結(jié)果。
[0065] 1.特異性試驗
[0066] 按上述應(yīng)用實(shí)施所述的方法進(jìn)行試驗,將與甲氰菊酯結(jié)構(gòu)相似的八種農(nóng)藥(三氟氯氰菊酯、功夫菊酸、氯氰菊酯、溴氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氰戊菊酯、醚菊酯和胺菊酯)的標(biāo)準(zhǔn)品配成1000ng/mL,用本發(fā)明試紙條進(jìn)行檢測,纖維素膜4上檢測線5與對照線6呈“||”排列,即甲氰菊酯試紙條與三氟氯氰菊酯、功夫菊酸、氯氰菊酯、溴氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氰戊菊酯、醚菊酯和胺菊酯這八種農(nóng)藥沒有交叉反應(yīng)。從而可以斷定此試紙條特異性很好,在進(jìn)行檢測時不會受到其他農(nóng)藥的干擾。
[0067] 2.敏感性和均一性試驗
[0068] 按上述應(yīng)用實(shí)施所述的方法進(jìn)行試驗,用本發(fā)明試紙條進(jìn)行檢測200ng/mL、100ng/mL、50ng/mL、20ng/mL、10ng/mL、5ng/mL、2.5ng/mL、0ng/mL的甲氰菊酯溶液,重復(fù)10次,其中200ng/mL、100ng/mL和50ng/mL的甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)品檢測的檢測結(jié)果為纖維素膜4上的對照線6呈一條紅色線,即為陽性;20ng/mL、10ng/mL和5ng/mL的甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)品檢測的檢測結(jié)果為纖維素膜4上的對照線6呈一條紅色線,檢測線5呈一條很弱的紅色線,即為弱陽性;2.5ng/mL和0ng/mL的甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)品檢測的檢測結(jié)果為纖維素膜4上的檢測線5和對照線6呈兩條紅色線。因此本發(fā)明檢測試紙條的靈敏度為5ng/mL。此10次檢測顯色深度均一,檢測結(jié)果顯示一致。
[0070] 將試紙條放入
鋁鉑袋中真空
包裝,并且室溫保存,3個月后各項指標(biāo)均符合上1-2項指標(biāo),即檢測其他相似農(nóng)藥無交叉反應(yīng),靈敏度達(dá)5ng/mL,檢測顯色深度均一,反應(yīng)結(jié)果一致。
[0071] 當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0072]
[0073]