林曉麗,饒 輝,熊勇華,陳 媛,劉文娟,賴衛(wèi)華,*
(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330047;2.江西省獸藥飼料監(jiān)察所,江西 南昌 330029;3.江西中德生物工程有限公司,江西 南昌 330029)
膠體金試紙條快速檢測食品中磺胺二甲基嘧啶殘留
林曉麗1,饒 輝2,熊勇華1,陳 媛3,劉文娟3,賴衛(wèi)華1,*
(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330047;2.江西省獸藥飼料監(jiān)察所,江西 南昌 330029;3.江西中德生物工程有限公司,江西 南昌 330029)
目的:旨在建立一種快速、簡便的針對磺胺二甲基嘧啶殘留的檢測方法。方法:應(yīng)用競爭抑制免疫層析原理,研制磺胺二甲基嘧啶膠體金試紙條。結(jié)果:該試紙條檢測限為10ng/mL、檢測時(shí)間5min,與其他磺胺類藥物交叉反應(yīng)小,可用于多種食品樣本的檢測,且樣本檢測限為100μg/kg。結(jié)論:該方法操作簡便、靈敏度高且特異性強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)對食品樣品中磺胺二甲基嘧啶殘留的快速檢測。
磺胺二甲基嘧啶;膠體金;試紙條;快速檢測
磺胺二甲基嘧啶作為一種廣譜抑菌劑,具有穩(wěn)定性好、口服易吸收且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),常被用于預(yù)防和控制畜禽疾病[1]。食品中磺胺二甲基嘧啶的殘留直接影響甚至威脅到消費(fèi)者的健康。我國規(guī)定了畜禽產(chǎn)品中磺胺二甲基嘧啶的最高殘留限量為100μg/kg[2],歐盟也對磺胺類藥物在畜禽產(chǎn)品中的殘留作出了嚴(yán)格的規(guī)定[3]。目前,磺胺類藥物的殘留檢測方法主要有酶聯(lián)免疫方法(ELISA)[4]、高效液相色譜法(HPLC)[5]、氣質(zhì)聯(lián)用法(GCMS)[6]、液質(zhì)聯(lián)用法(HPLC-MS)[7]等,但這些方法操作繁瑣、費(fèi)時(shí),不適于快速、簡便地進(jìn)行大批量樣品的檢測。本研究基于膠體金免疫層析技術(shù),擬研制出從組織樣本、蜂蜜、蛋類中快速檢測磺胺二甲基嘧啶殘留的膠體金試紙條。
1.1 材料與試劑
BALB/c小鼠(6周齡,雄性) 揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心;蛋類、蜂蜜、牛肉 江西省南昌市農(nóng)產(chǎn)品檢測中心;豬肉、雞肉 江西省獸藥飼料監(jiān)察所;魚肉、蝦肉 江西省水產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心。
磺胺二甲基嘧啶(SM2)、PEG20000、福氏完全佐劑、福氏不完全佐劑 Sigma公司;牛血清白蛋白(BSA)北京新經(jīng)科生物公司;氯金酸(HAuCl4) 天津市福晨化學(xué)試劑廠;檸檬酸三鈉 北京化工試劑公司;硝酸纖維膜(NC膜)、膠金墊、樣品墊、濾紙、吸水紙及PVC底板 Millipore公司。
1.2 儀器與設(shè)備
XYZ3000型三維噴點(diǎn)平臺(tái)、試紙條切割機(jī) Biodot公司;除濕機(jī) 日本川井公司;真空干燥機(jī) 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海?,攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;包裝機(jī) 豐興包裝機(jī)械材料有限公司;磁力攪拌加熱器 江蘇金壇市金城國盛實(shí)驗(yàn)儀器廠;高速冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器總廠;紫外-可見分光光度計(jì) 上海棱光技術(shù)有限公司。
1.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1.3.1 人工抗原的制備
利用重氮法合成SM2與BSA的偶聯(lián)物[8],具體方法如下:用0.2mol/L NaOH溶液溶解5mg SM2,加入NaNO2溶液混勻,避光攪拌,將混合液逐滴加入到已預(yù)冷的0.2mol/L HCl溶液中,4℃避光反應(yīng)3h,得重氮化SM2;稱取適量的BSA溶于PBS中,預(yù)冷后邊攪拌邊逐滴加入重氮化SM2中,調(diào)pH8.0,4℃避光反應(yīng)過夜;反應(yīng)產(chǎn)物用PBS透析3d,得到純化的SM2-BSA。
1.3.2 單克隆抗體的制備
將SM2-BSA偶聯(lián)物免疫BALB/c小鼠,取小鼠脾臟細(xì)胞與SP2/O小鼠骨髓細(xì)胞融合,融合細(xì)胞在選擇性培養(yǎng)液中培養(yǎng)7~14d,采用間接競爭ELISA方法篩選分泌抗體的雜交細(xì)胞株,雜交細(xì)胞株進(jìn)行三次克隆化,將克隆細(xì)胞株注入小鼠腹腔產(chǎn)生腹水。所得腹水用辛酸硫酸銨法純化后,加等體積甘油,于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 膠體金的制備[9]
在1L圓底燒瓶中加入500mL 0.01g/100mL HAuCl4溶液,加熱煮沸后立即加入1g/100mL檸檬酸三鈉溶液,溶液顏色由淺黃變?yōu)樗{(lán)色,藍(lán)色逐漸加深,最后變?yōu)榧t色;當(dāng)溶液顏色完全變?yōu)橥该鞯募t色時(shí),繼續(xù)回流10min后停止加熱,冷卻至室溫。
1.3.4 金標(biāo)抗體的制備
取膠體金至干凈燒杯中,用0.2mol/L K2CO3溶液將pH值調(diào)至7.0,室溫條件下邊攪拌邊逐滴加入抗SM2-Ab,繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h后,按1/10體積逐滴加入10g/100mL BSA,攪拌反應(yīng)30min;5000r/min離心30min,小心吸去上清液,加入重懸液,得到抗SM2金標(biāo)抗體。
1.3.5 試紙條的組裝
用三維噴點(diǎn)平臺(tái)將SM2-BSA和驢抗鼠二抗噴在NC膜上,分別作為檢測T線與質(zhì)控C線,30℃干燥箱干燥過夜;同時(shí)將抗SM2金標(biāo)抗體噴在膠金墊上,30℃真空干燥1.5h;將NC膜、膠金墊、樣品墊、濾紙、吸水紙及PVC底板組裝好后,切成4mm寬后裝卡,置于錫箔袋中,加干燥劑密封,于4~30℃保存。
1.3.6 檢測方法
將試紙條平放,往樣本池中加入80μL樣本,反應(yīng)5min即可判讀結(jié)果。當(dāng)樣品中SM2質(zhì)量濃度大于10ng/mL時(shí),則質(zhì)控C線顯色且檢測T線不出現(xiàn)條帶,結(jié)果為陽性;當(dāng)樣品中SM2質(zhì)量濃度小于10ng/mL時(shí),質(zhì)控C線顯色且檢測T線出現(xiàn)紅色條帶,結(jié)果為陰性;若質(zhì)控C線不顯色,說明操作不當(dāng)或者試紙條失效。
1.3.7 樣本前處理方法[10-12]
組織樣本的處理:取切碎的組織樣本于均質(zhì)機(jī)以10000r/min均質(zhì)1min;稱取1.0g均質(zhì)物置于離心管中,加入4mL乙腈,渦旋振蕩5min;室溫條件下4000r/min離心5min,移取1.25mL上清液至另一新離心管中,55℃條件下氮?dú)獯蹈桑幌驓埩粑镏屑尤?mL正己烷,渦動(dòng)30s,再加入1mL磷酸鹽緩沖液,振蕩1min;室溫條件下4000r/min離心10min,取下層液相,用磷酸鹽緩沖液稀釋4倍后檢測。
蜂蜜樣本的處理:稱取1.0g均質(zhì)物置于離心管中,加入4mL乙腈,渦旋振蕩5min;室溫下4000r/min離心5min,移取1.25mL上清液至另一新離心管中,55℃條件下氮?dú)獯蹈?;往殘留物中加?mL正己烷,振蕩30s,再加入1mL磷酸鹽緩沖液,渦動(dòng)1min;室溫條件下4000r/min離心10min,取下層液相,用磷酸鹽緩沖液稀釋4倍后檢測。
蛋類樣本的處理:蛋類樣本去殼后,用均質(zhì)機(jī)500r/min勻漿20s,使蛋清和蛋黃充分混合;稱取1.0g均質(zhì)物置于離心管中,加入5mL磷酸鹽緩沖液,手動(dòng)輕搖20min,避免乳化;室溫條件下4000r/min離心10min,取上清液用磷酸鹽緩沖液稀釋4倍后檢測。
1.4 評價(jià)實(shí)驗(yàn)
1.4.1 靈敏度
將SM2標(biāo)準(zhǔn)品稀釋成5、8、10、15、20、50、100ng/mL,另設(shè)陰性對照,用試紙條進(jìn)行檢測。分別從3個(gè)不同批次隨機(jī)抽取試紙條,每組做兩個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn),根據(jù)結(jié)果判斷試紙條靈敏度。
1.4.2 樣本檢測限
對豬肉、雞肉、牛肉、魚肉、蝦肉、蜂蜜、雞蛋共7種陰性樣本添加SM2標(biāo)準(zhǔn)品,添加量分別為25、50、100、200ng/g,另設(shè)陰性對照,按1.3.7節(jié)所述方法對樣品進(jìn)行處理,用試紙條進(jìn)行多次重復(fù)檢測,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定樣本檢測限。
1.4.3 特異性
將磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺甲噻二唑、磺胺間二甲氧嘧啶、磺胺鄰二甲氧嘧啶、磺胺吡啶、磺胺噻唑、磺胺甲噁唑8種磺胺藥物分別稀釋成10、100、1000、10000ng/mL后用試紙條檢測。不同樣本每個(gè)濃度做多次重復(fù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定試紙條的特異性。
1.4.4 重復(fù)實(shí)驗(yàn)
分別從3個(gè)批次中隨機(jī)抽取試紙條,對陰性及10ng/mL SM2標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行多次重復(fù)測定,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定試紙條的重復(fù)性。
1.4.5 加速保存實(shí)驗(yàn)
將密封好的試紙條置于60℃保存,每隔3d用其對陰性及10ng/mL SM2標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行多次重復(fù)測定,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定試紙條的保質(zhì)期。
2.1 人工抗原的合成
采用重氮法進(jìn)行半抗原偶聯(lián),所得產(chǎn)物經(jīng)紫外光譜分析,SM2-BSA偶聯(lián)比為1:30;同時(shí)采用間接競爭ELISA法驗(yàn)證SM2與BSA是否偶聯(lián)成功,結(jié)果表明隨著人工抗原含量的降低,SM2標(biāo)準(zhǔn)品對其的抑制率會(huì)升高,即人工抗原與SM2標(biāo)準(zhǔn)品能競爭結(jié)合SM2抗體,證明抗原偶聯(lián)成功。
2.2 試紙條條件的確定
通過對抗體標(biāo)金量、抗體標(biāo)記pH值、SM2-BSA的濃度、抗SM2金標(biāo)抗體的包被量等條件進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)及調(diào)整,最終確定最佳條件為抗體標(biāo)金量為1.0μg/mL、抗體標(biāo)記pH7.0、抗SM2金標(biāo)抗體的包被量為10μL/cm、SM2-BSA使用質(zhì)量濃度為0.5mg/mL(噴量為0.74μL/cm),質(zhì)控線驢抗鼠IgG使用濃度為1.0mg/mL(噴量為0.74μ L/cm)。
2.3 靈敏度
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示,該試紙條檢測含量在10ng/mL以上的SM2標(biāo)準(zhǔn)品時(shí),結(jié)果為陽性;檢測含量在10ng/mL以下的SM2標(biāo)準(zhǔn)品時(shí),結(jié)果為陰性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定該試紙條的靈敏度為10ng/mL。
2.4 特異性對選取的8種磺胺類似物進(jìn)行檢測,結(jié)果表明該試紙條特異性強(qiáng)。在0~10000ng/mL范圍內(nèi),與大多數(shù)磺胺類似物無交叉反應(yīng),僅與磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶有一定的交叉反應(yīng)。
表1 磺胺二甲基嘧啶快速檢測試紙條的靈敏度Table 1 Sensitivity of rapid test strip for sulfadimidine
2.5 樣本檢測限
表2 磺胺二甲基嘧啶快速檢測試紙條與其他磺胺類藥物的交叉反應(yīng)Table 2 Cross-reactivity of sulfadimidine rapid test strip with other sulfonamides
經(jīng)測定,豬肉、雞肉、牛肉、魚肉、蝦肉、蜂蜜、雞蛋共7種陰性樣本中SM2加標(biāo)量為100ng/g時(shí),檢測T線不顯色,結(jié)果判為陽性。檢測結(jié)果如圖2所示,根據(jù)結(jié)果判定該試紙條對組織樣本、蜂蜜及雞蛋中SM2的實(shí)際檢測限為100μg/kg。
2.6 重復(fù)實(shí)驗(yàn)
圖1 對7種樣本的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Determination of sulfadimidine in seven spiked samples
多次重復(fù)測定結(jié)果一致,表明該試紙條批內(nèi)、批間測定差異小,重復(fù)性良好。
2.7 加速保存實(shí)驗(yàn)
該試紙條于60℃可保質(zhì)12d。膠體金免疫層析試紙條60℃穩(wěn)定1d相當(dāng)于常溫保質(zhì)一個(gè)半月,以此類推,SM2試紙條在常溫干燥環(huán)境下保質(zhì)期超過12個(gè)月。
本研究成功研制出了磺胺二甲基嘧啶快速檢測試紙條。該試紙條應(yīng)用膠體金免疫層析技術(shù)[13]:樣本中的磺胺二甲基嘧啶在流動(dòng)的過程中與膠體金標(biāo)記的特異性單克隆抗體結(jié)合,從而抑制抗體和NC膜檢測線上SM2-BSA偶聯(lián)物的結(jié)合,原理圖詳見圖3。
圖2 磺胺二甲基嘧啶快速檢測試紙條作用原理圖Fig.2 Principle of sulfadimidine rapid test strip
該試紙條可適用于多種食品樣品的檢測,其靈敏度達(dá)10ng/mL,樣本實(shí)際檢測限為100μg/kg,能滿足我國及歐盟等國對磺胺二甲基嘧啶最高殘留限量的要求。該檢測方法整個(gè)過程只需一步加樣,反應(yīng)5min即可判讀結(jié)果,而且具有穩(wěn)定性好、靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確、易于判定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn),適合于大批量樣品的現(xiàn)場快速檢測。
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Rapid Detection of Sulfadimidine Residue in Food by Colloidal Gold Strips
LIN Xiao-li1,RAO Hui2,XIONG Yong-hua1,CHEN Yuan3,LIU Wen-juan3,LAI Wei-hua1,*
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China;2. Jiangxi Provincial Institute of Veterinary Drug and Feed Control, Nanchang 330029, China;3. Jiangxi Zodolabs Biological Engineering Co. Ltd., Nanchang 330029, China )
Objective: To establish a rapid and convenient detection method for sulfadimidine residue in food. Methods: The colloidal gold strip for specific sulfadimidine was developed successfully on the basis of competitive inhibition immunochromatography mechanism. Results: The detection limit of the colloidal gold strip was 10 ng/mL for sulfadimidine within less than 5 min, which also had low cross-reactivity with other sulfonamides. The colloidal gold strip could be used in rapid detection of sulfadimidine residue in many kinds of food samples with detection limit of 100 μg/kg. Conclusion: This method is characteristics of simplicity, high sensitivity and specificity to achieve the rapid detection of sulfadimidine residue in food.
sulfadimidine;colloidal gold;strip;rapid detection
TS207.7
A
1002-6630(2010)24-0366-04
2010-08-02
教育部“長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”資助項(xiàng)目(IRT0540);南昌市重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目(2009)
林曉麗(1986—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量與安全。E-mail:fub5@163.com
賴衛(wèi)華(1968—),男,教授,博士,研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量與安全。E-mail:talktolaiwh@163.com