硫代磷酸二乙酯类农药半抗原设计及抗体识别特性

通过分析硫代磷酸二乙酯类农药的结构特点, 设计并合成了系列半抗原; 采用活泼酯法将半抗原分别与牛血清蛋白(BSA)和卵清蛋白(OVA)偶联制备了系列免疫原和包被原; 通过免疫新西兰大白兔获得了相应抗硫代磷酸二乙酯类农药的类特异性抗体. 建立检测硫代磷酸二乙酯类农药的间接竞争酶联免疫分析(ELISA)方法, 分析探讨了免疫半抗原结构对抗体特性的影响, 并阐述了包被半抗原结构对ELISA灵敏度的影响规律. 结果表明, 手臂取代位置在苯环对位且手臂较短的免疫原具有较好的免疫效果, 同时异源包被可以显著提高ELISA方法的灵敏度. 由抗体PAb-H1和包被原H6-OVA建立的间接竞争ELISA方法可以同时检测7个广泛使用的有机磷农药, 其半抑制浓度(IC50)分别为蝇毒磷(0.013 mg/L)、对硫磷(0.348 mg/L)、喹硫磷(0.022 mg/L)、三唑磷(0.035 mg/L)、甲拌磷(0.751 mg/L)、除线磷(0.850 mg/L)及辛硫磷(1.301 mg/L), 最低检测限符合国内外相关有机磷药物最大允许残留限量标准(MRLS)的检测要求.     

对硫磷化学发光酶联免疫吸附分析方法的建立和评价

建立了基于多克隆抗体的对硫磷间接竞争化学发光酶联免疫吸附分析方法(icCLEIA)。以三氯硫磷为原料,经三步取代反应合成对硫磷半抗原,通过活泼酯法将半抗原分别与牛血清蛋白(BSA)和卵清蛋白(OVA)偶联,制备免疫抗原和包被抗原。经免疫新西兰大白兔,获得对硫磷抗血清。通过优化条件参数,建立了对硫磷的icCLEIA分析方法。本方法的检测线性范围为0.24～15.83!g/L;半抑制浓度IC50为1.14!g/L;检出限为0.09!g/L;对蔬菜样品和水样品的平均添加回收率为74.6%～121.0%。本方法可用于实际样品中痕量对硫磷残留检测。     

有机磷农药半抗原设计及多特异性抗体识别机制研究

基于抗原-抗体特异性识别、可同时检测多个对象的多残留免疫分析技术因具有简便、低成本、高通量等特点成为研究热点。作者前期以二乙氧基硫代磷酸酯类有机磷农药为对象,通过设计一系列半抗原,制备了有机磷农药多特异性抗体,并借助分子模拟、光谱分析、基因工程技术等手段从构效关系、弱相互作用及空间识别模型等方面研究了抗体识别机制,建立"半抗原-赖氨酸偶联物"模型用于研究半抗原与载体蛋白偶联后的空间构象及静电势能变化;提出"抗体与有机磷农药的识别与其最低空轨道能量和油水分配系数呈线性相关"的理论基础.本文对课题组近年来在该领域取得的研究成果进行了归纳总结,期望对指导小分子化合物半抗原的设计、多残留免疫分析方法的建立等提供借鉴.     

三唑磷的免疫分析技术研究

将合成的三唑磷半抗原采用活性酯法分别与牛血清白蛋白和卵清蛋白共价偶联制备突出三唑磷分子结构特征的人工抗原与包被抗原。以人工抗原免疫新西兰白兔获得抗血清,采用硫酸铵分步盐析和DEAE纤维素反相吸附法从抗血清中分离纯化对三唑磷具特异性亲合力的抗体,以辣根过氧化物酶采用混合酸酐法标记半抗原。在此基础上,首次成功建立了对三唑磷具高特异性的间接竞争、包被抗体直接竞争酶联免疫吸附分析（ELISA）技术。在优化条件下,三唑磷测定的线性浓度范围为0．001～1．0mg／L,检出限0．11μg/L,其他类似结构的常用有机磷酸酯类杀虫剂和苯唑醇不干扰三唑磷的测定。     

异丙威表面分子印迹材料的制备及其识别特性研究

将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)接枝到硅胶表面,然后以异丙威为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为单体,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,制备了异丙威表面分子印迹材料MIP-P MAA-MPS-SiO2。采用动态与静态两种方法研究了该印迹材料对异丙威的结合性能与分子识别特性。结果表明,MIP-P MAA-MPS-SiO2印迹材料对模板分子异丙威具有良好的特异性识别作用,相对于参比物速灭威和甲萘威,印迹材料对异丙威的选择性系数分别为6.73和8.95。经过Scatchard模型分析,计算得到两类结合位点的最大表观吸附量分别为230和117 mg/g,印迹聚合物的平衡离解常数K d分别为1428.6和476.2 mg/L。油菜样品的加标回收实验表明,此印迹材料可以对痕量异丙威进行富集分离测定,且可重复使用。     

抗拟除虫菊酯类农药广谱性单克隆抗体的研制及鉴定

制备了抗拟除虫菊酯类农药(Pyrethroids)的广谱性单克隆抗体,并鉴定其免疫学特性;以间苯氧基苯甲酸(PBA)为半抗原,用活性酯法将其与牛血清蛋白(BSA)偶联制得人工抗原PBA-BSA免疫Balb/c小鼠,5次免疫后选择效价最高、对PBA识别能力最强的小鼠取脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞在PEG1500作用下融合,经间接ELISA筛选及有限稀释法进行亚克隆,分离阳性细胞株,腹水诱导法大量制备单克隆抗体,并用Protein G亲和柱纯化,间接ELISA法测定抗体效价、亚型、亲和力常数及对拟除虫菊酯类农药的作用;UV结果显示,PBA-BSA成功偶联,获得1株稳定分泌抗拟除虫菊酯类农药单克隆抗体的杂交瘤细胞株4H11,其培养腹水抗体效价为1∶6.5×106,其抗体亚类为IgG1,对PBA的亲和力常数为2.5×10 L/mol,对PBA的IC50为208.9μg/L,检出限为21μg/L,对高效氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯和氯氰菊酯的IC50分别为1.01,2.15,3.16和3.67μg/L。     

基于分子模拟的脱氧雪腐镰刀菌烯醇半抗原分子设计及免疫效果研究

运用分子模拟软件Hyperchem 7.5,对脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)及其6种不同连接臂修饰后的DON衍生物的分子构型进行量化计算,通过对其结构参数以及分子轨道的计算比较,获得高特异性、高生物活性的DON半抗原结构,避免了半抗原设计方面的盲目性。同时合成了其中的3种半抗原,通过碳二亚胺(EDC)法与BSA进行偶联免疫Bal b/c小鼠,制备多抗血清,采用间接酶联免疫吸附法(ELISA)和间接竞争ELISA法进行抗体效果的比较。结果表明,分子模拟计算结果与免疫实验的结果相一致,分子模拟对半抗原结构设计具有指导性意义。     

催化抗体

催化抗体(又称抗体酶)是通过化学和免疫相结合的方法所获得的具有催化某化学反应活性的抗体,因此也可看作为一种模拟酶。通过设计和合成在立体形态和电性上与某一化学反应的过渡态相类似的化合物作为半抗原,并通过适当的连接臂与载体蛋白相连,便可获得某种抗原。当将此抗原注入小鼠体内,经体内免疫反应的结果,就有可能产生相应的抗体。这种抗体有可能具有催化原化学反应的活性。目前已获得对多种化学反应具有催化活性的抗体。催化抗体的发现为体外反应的酶促化开辟了新的途径。     

对克百威具高度特异性的免疫分析技术研究

合成了保留氨基甲酸酯结构的克百威半抗原,并采用活性酯法与载体蛋白质共价连接制备突出克百威分子结构特征的合成抗原。以合成抗原免疫新西兰白兔获得对克百威具高亲合力的抗血清,采用硫酸铵盐析和ＤＥＡＥ纤维素反相吸附法分离和纯化抗体。以辣根过氧化物酶采用改良的过碘酸钠法标记抗体、混合酸酐法标记半抗原。在此基础上分别建立了对克百威具高度特异性的间接竞争,包被抗原、包被抗体直接竞争酶联免疫吸附测定（ＥＬＩＳＡ）     

Preparation and Characterization of Olaquindox Polyclonal Antibody

本研究先将喹乙醇琥珀酸单酯化,使其转变为带有羧基的衍生物。合成产物经重结晶纯化,得率为52.47%。合成产物进行结构鉴定,合成了具有喹乙醇分子结构特征的喹乙醇半抗原。采用活化酯法将半抗原与牛血清白蛋白（BSA）进行偶联,采用混合酸酐法将半抗原与卵清蛋白（OVA）进行偶联,分别制备免疫原和包被抗原。紫外扫描与红外图谱分析结果表明,半抗原与载体蛋白偶联成功,与BSA、OVA的结合比分别为3.8:1和5.0:1。以OLA-BSA作为免疫原免疫4只新西兰大白兔,获得了较高效价的抗血清,以OLA-OVA作为包被抗原,间接ELISA法测定各兔的效价,分别为1:6400;1:1600;1:12800;1:6400。间接ELISA法喹乙醇的抑制中浓度IC50为743.3 ng/mL,最低检测限IC20为5.71 ng/mL。从电泳图谱分析可以看出,经纯化得到了纯度较高的喹乙醇多克隆抗体,为喹乙醇免疫分析方法的进一步研制和开发奠定基础。     

银离子配位色谱法分离香茅次油中β-榄香烯的研究

目的：对比硅胶与硝酸银硅胶层析介质对β-榄香烯的吸附及分离效果,从香茅次油中分离得到β-榄香烯。方法：测定β-榄香烯银离子配位化合物的稳定常数,考察不同极性溶剂中β-榄香烯在硅胶及硝酸银硅胶表面的静态吸附情况,香茅次油在两种层析介质中的薄层分离情况,并采用柱层析方法分离β-榄香烯。结果：β-榄香烯与硝酸银能够形成π配位化合物,稳定常数为5.12×10^-5 L·mol^-1;当硅胶作为层析介质时,β-榄香烯静态吸附量较小,符合单分子层吸附模型,溶剂极性增大有利β-榄     

倏逝波光纤免疫传感器探头的修饰及表征

光纤探头上修饰生物识别分子是倏逝波光纤免疫传感器实现目标物检测的关键步骤. 以微囊藻毒素-LR (microcystin-LR, MC-LR)为例, 采用先将小分子半抗原MC-LR与经戊二醛活化的惰性蛋白(OVA)反应生成复合物MC-LR-OVA, 然后将该复合物通过双功能试剂连接到硅烷化后的光纤探头表面, 并采用XPS和倏逝波全光纤免疫传感器对其修饰效果进行表征. 结果表明, 修饰后探头表面化学元素组成随不同修饰步骤发生了显著的变化, MC-LR-OVA被共价键合到探头表面上. 探头对MC-LR抗体表现出强烈的特异性响应, 而对其它抗体蛋白的非特异性吸附很弱, 并且具有良好的再生性能. 因此, 该修饰方案适用于环境小分子污染物的检测.     

多环芳烃交叉反应率QSAR模型构建及半抗原设计

多环芳烃(PAHs)作为主要环境污染物和致癌物受到广泛关注。免疫分析技术应用于多环芳烃检测时,由于其潜在交叉反应物太多,很难通过实验来确定所有的交叉反应率(CR)。本研究采用定量构效关系(QSAR)中的比较分子力场分析法(CoMFA),对芘多克隆抗体的CR进行了预测。结果表明,化合物的CR与其三维结构相关,立体场贡献率95%,静电场贡献率5%,相关性结果与随机选取的测试化合物的实际CR进行了比较,证明模型具有良好的预测能力。该模型被用于预测其他17种多环芳烃的CR,同时运用分子模拟和量子化学计算,从空间结构、疏水性、原子电荷、前线分子轨道和静电势比较了引入连接臂的三种半抗原,最终确定1-芘丁酸为最佳半抗原。     

氟甲喹单克隆抗体制备、鉴定及间接竞争酶联免疫吸附分析法

以氟甲喹(FLU)为原料,合成4个碳原子手臂的半抗原(FLUABA),采用活泼酯法与牛血清白蛋白(BSA)偶联制备免疫抗原,通过免疫Balb/c小鼠及细胞融合,获得1株稳定分泌抗氟甲喹单克隆抗体的杂交瘤细胞株DB6-E7,其抗体亚类为IgG1,亲和力常数(KA)为8.19×108L/mol。将氟甲喹、FLUABA及6个碳原子手臂的半抗原FLUACA分别与卵清白蛋白(OVA)偶联作为包被抗原,研究异源包被对间接竞争ELISA灵敏度的影响。结果表明,异源包被可显著提高ELISA方法的灵敏度。基于最佳异源包被(FLU-OVA)的酶联免疫吸附分析法的IC50为26.33μg/L,检出限为4μg/L,定量检测范围为8.0～114μg/L(IC20～IC80)。与喹诺酮类药物及结构类似物几乎不存在交叉反应,特异性高。此方法可满足畜禽产品中氟甲喹残留的快速筛查。     

主成分-偏最小二乘动力学分光光度法同时测定农药两组分

对氨基甲酸酯杀虫剂残杀威（PRO）和异丙威（ISO）的速差动力学光度法同时测定进行了研究。残杀威和异丙威均能在碱性条件下发生水解，水解生成的酚盐，均可以与对氨基苯酚及高碘酸钾混合物发生反应生成兰色化合物，且这是一个反应速率适中的动力学反应。本实验在538nm-700nm采集多个时间点下多个波长的动力学－－吸收光谱数据，构成量测矩阵。采用主成分－偏最小二乘法（PC－PLS）对测定数据进行了解析。本文对环境水样中残杀威和异丙威的含量进行了测定。取得了较好的分析结果。从而提出了一种易于实现，准确度高的残杀威和异丙威的同时测定新方法。     

去甲氯胺酮半抗原及其全抗原的合成与鉴定

在低温条件下,去甲氯胺酮与琥珀醛酸反应,合成了半抗原羧基-去甲氯胺酮,电喷雾质谱鉴定结果表明,目标半抗原合成成功;通过碳二亚胺法将半抗原与载体蛋白偶联制备人工抗原,红外光谱法鉴定结果表明,人工抗原合成成功,基质辅助激光解析电离飞行时间质谱鉴定表明去甲氯胺酮半抗原与牛血清白蛋白的偶联比为11:1。经动物免疫,获得高效价特异性多克隆抗体,抗血清效价可达5.12×104。     

酶联免疫法检测新型除草剂双甲胺草磷

以甲醇与三氯硫磷为原料,人工合成了半抗原结构类似物,与琥珀酸酣反应引入羧基,利用活性酯法使之与载体蛋白偶联,制得完全抗原,免疫动物获得多克隆抗体,建立了新型除草剂双甲胺草磷(H-9201)的间接竞争ELISA检测方法,并进行了水体中除草剂H-9201残留的实际样品检测.结果表明:所获得的多克隆抗体可以特异性的识别目标化...     

柱芳烃基多孔聚合物的制备及其吸附性能

将柱[5]芳烃与1,3,5-三乙炔苯(TEB)通过Sonogashira偶联反应制备了一类新型多孔有机聚合物P[5]-TEB,进而通过脱甲基反应对其进行改性得到多羟基的多孔聚合物P[5]OH-TEB,对二者的物理化学性质和吸附性能进行研究。 氮吸附测试表明,羟基的引入使P[5]OH-TEB的比表面积变大,同时引入微孔结构。 染料吸附实验表明,两聚合物对亚甲基蓝吸附过程符合Langmuir模型,P[5]OH-TEB对亚甲基蓝有更大的吸附量;吸附动力学试验表明,吸附过程更符合拟二级动力学模型,属于化学吸附过程,改性之后P[5]OH-TEB有更快的吸附速率;选择性吸附实验表明,羟基引入聚合物后聚合物对阳离子染料的吸附性能提升,对阴离子染料的吸附效果变差。     

半抗原的设计、修饰及人工抗原的制备

制备具有良好免疫原性的人工抗原是建立测定小分子化合物的免疫分析方法的最关键步骤.本文对半抗原的设计、修饰(修饰位点的选择、修饰物的制备、连接臂的选择)、载体的选择、半抗原与载体的偶联(偶联方式、偶联条件、最佳偶联率)、人工抗原的纯化与鉴定等方面作了详细的介绍.     

游离甲状腺素半抗原及人工抗原的合成及鉴定

选择游离甲状腺素(FT4)的羧基官能团为修饰位点,先用二碳酸二叔丁酯(Boc2O)保护氨基,再用HATU作为缩合剂与炔丙基胺通过酰胺键缩合,将端炔基引入FT4,然后在微量亚铜盐催化下与叠氮戊酸发生"Click Chemistry"反应,合成以三唑杂环作为"连接臂"的FT4人工半抗原(FT4H)。采用N-羟基琥珀亚胺活性酯法,将半抗原(FT4H)与牛血清白蛋白(BSA)、钥孔戚血蓝素(KLH)偶联,合成免疫原(FT4H-BSA)和包被原(FT4H-KLH),免疫原(FT4H-BSA)的紫外吸收图谱相对于FT4H和BSA有明显差异,表明偶联成功,并计算得到偶联比为12∶1。用FT4H-BSA(2×10!3g/mL,0.1 mg/只)免疫6～8周龄的Balb/c小鼠,5次免疫后,经尾部取血,获得抗FT4血清,采用ELISA间接法测定抗体血清的效价可达1.28×105。结果表明,含有较强决定簇(三唑环)的连接臂未对抗体血清识别FT4产生较大的干扰,为制备小分子的人工抗原提供一种新的方法。