馬寅生 馮才偉 賈芳芳 馮 靜 楊 爍

（北京勤邦生物技術(shù)有限公司 北京 昌平 102206）

一種吡蟲(chóng)啉的酶聯(lián)免疫快速檢測(cè)試劑盒的研制

馬寅生 馮才偉 賈芳芳 馮 靜 楊 爍

（北京勤邦生物技術(shù)有限公司 北京 昌平 102206）

本文利用酶聯(lián)免疫技術(shù)研制了一種快速檢測(cè)吡蟲(chóng)啉殘留的試劑盒，經(jīng)過(guò)測(cè)試，該試劑盒對(duì)蔬菜、水果樣本的檢測(cè)限為20μg/kg，批內(nèi)、批間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%。本研究的吡蟲(chóng)啉ELISA檢測(cè)試劑盒能夠應(yīng)用于大量樣品的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，使用簡(jiǎn)便，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

吡蟲(chóng)啉 酶聯(lián)免疫試劑盒 蔬菜 水果 快速檢測(cè)

吡蟲(chóng)啉(IMI)是煙堿類殺蟲(chóng)劑，具有廣譜、高效，害蟲(chóng)不易產(chǎn)生抗性，對(duì)人、畜、植物和天敵安全等特點(diǎn)，主要用于防治刺吸式口器害蟲(chóng)及其抗性品系[1,2]。目前，含IMI的農(nóng)藥產(chǎn)品已在120多個(gè)國(guó)家的140余種農(nóng)作物上登記使用，應(yīng)用范圍涉及糧食、經(jīng)濟(jì)、果樹(shù)、茶葉和蔬菜等[3]。然而，IMI的大量使用對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，同時(shí)畜禽因長(zhǎng)期食用含IMI殘留的植物，使其在體內(nèi)富集，最后經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，危害人體健康。

從文獻(xiàn)報(bào)道看，有關(guān)吡蟲(chóng)啉殘留的檢測(cè)方法主要集中于高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、電化學(xué)分析法(EA)和免疫分析法(ELISA)4個(gè)方面。通過(guò)比較儀器法和快檢方法在我國(guó)實(shí)際檢測(cè)中所起到的作用，本研究著重建立一種檢測(cè)蔬菜、水果樣本中吡蟲(chóng)啉的酶聯(lián)免疫吸附法，該方法的準(zhǔn)確性高于一般的快速檢測(cè)方法，檢測(cè)程序及所需條件較儀器法更方便，尤其便于現(xiàn)場(chǎng)大量樣本的檢測(cè)，更適于中小企業(yè)對(duì)成本控制的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

吡蟲(chóng)啉標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自北京標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，二甲基甲酰胺、牛血清白蛋白、碳酸鹽、戊二醛、卵清蛋白、硼氫化鈉等均購(gòu)自北京百欣試劑公司，蔬菜、水果購(gòu)自超市，酶標(biāo)儀購(gòu)自上海雷勃分析儀器有限公司，渦旋儀、均質(zhì)器購(gòu)自湖南湘立科學(xué)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 吡蟲(chóng)啉半抗原的制備 100ml二口瓶中加入吡蟲(chóng)啉0.25g，二甲基甲酰胺(DMF)1ml，水合氯化錫0.75g和乙醇10ml，氮?dú)馀趴?，控?5℃反應(yīng)40min，反應(yīng)液顯褐色，薄層色譜(TLC)檢測(cè)反應(yīng)完全。處理：降溫至室溫，加乙酸乙酯50ml，加飽和碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)至弱堿性，大量鹽析出，乙酸乙酯40ml×2次萃取渾濁液，合并有機(jī)相，鹽水洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸干溶劑，得固體產(chǎn)物0.22g。

圖1 吡蟲(chóng)啉半抗原合成路線圖

1.2.2 抗原的制備 （1）免疫原制備—吡蟲(chóng)啉半抗原與牛血清白蛋白(BSA)偶聯(lián)得到免疫原。取7mg半抗原，溶解于1ml DMF中；取0.1ml戊二醛水溶液加入半抗原溶液中，室溫下攪拌24h，即可得到反應(yīng)液A；稱取牛血清白蛋白(BSA)30mg，使之充分溶解在2.7ml 0.1mol/L碳酸鹽緩沖液(CB)(pH 9.6)中，將反應(yīng)液A逐滴緩慢滴加到蛋白溶液中，并于室溫下攪拌24h，用0.2ml 5mol/L的硼氫化鈉水溶液還原反應(yīng)4g，用0.01mol/L磷酸緩沖液(PBS) 4℃透析3d，每天換3次透析液，以除去未反應(yīng)的小分子物質(zhì)。（2）包被原制備—吡蟲(chóng)啉半抗原與卵清蛋白(OVA)偶聯(lián)得到免疫原。取7mg半抗原溶解于1ml DMF中；取0.1ml戊二醛水溶液加入半抗原溶液中，室溫下攪拌24h，即可得到反應(yīng)液A；稱取OVA 30mg，使之充分溶解在2.7ml 0.1mol/L CB(pH9.6)中，將反應(yīng)液A逐滴緩慢滴加到蛋白溶液中，并于室溫下攪拌24h，用0.2ml 5mol/L的硼氫化鈉水溶液還原反應(yīng)4h，用0.01mol/L PBS 4℃透析3d，每天換3次透析液，以除去未反應(yīng)的小分子物質(zhì)。

1.2.3 酶標(biāo)板的制備 吡蟲(chóng)啉單克隆抗體及羊抗鼠抗抗體制備完成后，進(jìn)行酶標(biāo)板的制備。用包被緩沖液將包被原稀釋成20μg/ml，每孔加入100μl，37℃避光孵育2h，傾去孔中液體，用洗滌液洗滌2次，每次30s，拍干，然后在每孔中加入200μl封閉液，37℃避光孵育2h，傾去孔內(nèi)液體拍干，干燥后用鋁膜真空密封保存。

1.2.4 試劑盒靈敏度和檢測(cè)限試驗(yàn) 以標(biāo)準(zhǔn)曲線0濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值50%處所對(duì)應(yīng)的藥物濃度(IC50)來(lái)評(píng)價(jià)試劑盒的靈敏度。分別對(duì)20份蔬菜、水果空白樣品進(jìn)行檢測(cè)，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出對(duì)應(yīng)于各百分吸光度值的濃度，以20份樣本濃度的平均值加上3倍標(biāo)準(zhǔn)差表示檢測(cè)限。

1.2.5 樣本精密度和準(zhǔn)確度試驗(yàn) 以回收率作為準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)指標(biāo)，重復(fù)測(cè)定某一濃度樣品的檢測(cè)結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)作為精密度評(píng)價(jià)指標(biāo)。計(jì)算公式為：回收率(%)＝實(shí)際測(cè)定值/理論值×100%，其中理論值為樣品的添加濃度；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD%＝SD/X×100%，其中SD為標(biāo)準(zhǔn)偏差，X為測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值。按100μg/kg、300μg/kg、500μg/kg三個(gè)濃度吡蟲(chóng)啉分別對(duì)蔬菜和水果樣品進(jìn)行添加回收測(cè)定，每個(gè)樣品做4個(gè)平行，用三批不同試劑進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算樣品的平均回收率及精密度。

2 結(jié)果與分析

2.1 半抗原合成鑒定結(jié)果

用核磁共振氫譜測(cè)定制備好的吡蟲(chóng)啉半抗原，如圖2所示，4.7ppm左右的峰為咪唑啉環(huán)上的兩個(gè)亞甲基信號(hào)峰，5.0ppm左右的峰為芐基信號(hào)峰，7.2-8.7ppm為氨基與芳環(huán)混合信號(hào)峰，說(shuō)明目標(biāo)半抗原合成成功。

圖2 吡蟲(chóng)啉半抗原核磁共振氫譜圖

2.2 試劑盒靈敏度和檢測(cè)限

按照常規(guī)方法測(cè)定試劑盒靈敏度，試劑盒標(biāo)準(zhǔn)曲線最低點(diǎn)為4μg/kg，標(biāo)準(zhǔn)曲線的范圍為4～324μg/kg，IC50(50%抑制濃度)為12.9μg/kg；對(duì)20份樣品進(jìn)行檢測(cè)，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出對(duì)應(yīng)于各百分吸光度值的濃度，以20份樣本濃度的平均值加上3倍標(biāo)準(zhǔn)差表示檢測(cè)限，結(jié)果得該方法對(duì)樣本的檢測(cè)限為20μg/kg。見(jiàn)圖3。

圖3 吡蟲(chóng)啉標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

2.3 樣本精密度和準(zhǔn)確度試驗(yàn)

以100、300、500μg/kg三個(gè)濃度的吡蟲(chóng)啉分別對(duì)蔬菜和水果樣品進(jìn)行添加，平均回收率在83.5%～117.9%之間；批內(nèi)、批間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%。見(jiàn)表1、2。

表1 蔬菜精密度及準(zhǔn)確度試驗(yàn) (μg/kg、%)

表2 水果精密度及準(zhǔn)確度試驗(yàn) (μg/kg、%)

3 討論

目前，高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、電化學(xué)分析法(EA)和免疫分析法(ELISA)是檢測(cè)吡蟲(chóng)啉殘留的主要方法。Placke and Weber曾經(jīng)報(bào)道了運(yùn)用HPLCUVD研究了IMI在植物中的殘留量[4]。IshiiY等也采用HPLC-UVD檢測(cè)技術(shù)研究了IMI在部分作物和土壤中的殘留動(dòng)態(tài)[5]。Fermandz Alba A R等用HPLC-DAD測(cè)定蔬菜中IMI殘留量[6]。Erenchun N R等還采用HPLC-PRAD測(cè)定了土壤中的殘留IMI及其主要降解物含量[7]。Fernadez Alba A R等應(yīng)用HPLC-MS技術(shù)檢測(cè)蔬菜中IMI殘留量，得到了小于1.0 mg/kg的檢出限[8]。有關(guān)IMI殘留GC測(cè)定方法主要集中在GC-MS聯(lián)用技術(shù)上，如NavalonA.等運(yùn)用GC-MS測(cè)定蔬菜中IMI的殘留量，得到了1.25～25mg/kg的線性檢測(cè)范圍和2.5mg/kg的檢測(cè)限[9]。IMI殘留的電化學(xué)分析方法報(bào)道較少，且其線性檢測(cè)范圍，檢測(cè)限均不及色譜法。在IMI殘留的免疫檢測(cè)方法方面，Jae Koo Lee等報(bào)道了通過(guò)制備IMI-pAb，采用間接競(jìng)爭(zhēng)ELISA檢測(cè)蘋(píng)果和水中的IMI殘留，其檢測(cè)限為5.0μg/L[10]。Zhixiong Li等報(bào)道了基于抗IMI多克隆抗體(IMI-pAb)的間接競(jìng)爭(zhēng)ELISA，檢測(cè)限是30ng/ml[11]。國(guó)內(nèi)，鄭尊濤等報(bào)道了IMI的間接競(jìng)爭(zhēng)ELISA檢測(cè)方法，最低檢測(cè)限為1.2μg/L，該研究的下一步計(jì)劃是研發(fā)試劑盒[12]。朱國(guó)念等在2005年制備了吡蟲(chóng)啉多克隆抗體，利用酶聯(lián)免疫反應(yīng)測(cè)定其檢測(cè)限為1.1 μg/L[13]。本研究的吡蟲(chóng)啉ELISA快速檢測(cè)試劑盒比起高效液相色譜法、氣相色譜法以及電化學(xué)分析法更為簡(jiǎn)便；該試劑盒對(duì)蔬菜、水果樣本的檢測(cè)限為20μg/kg，雖然比起上述文獻(xiàn)中的同類方法較高，但是此類文獻(xiàn)并未開(kāi)發(fā)出試劑盒，實(shí)際應(yīng)用性有待加強(qiáng)；同時(shí)該試劑盒的操作時(shí)間僅需1.5h，即具有更適宜現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。

目前，色譜法是公認(rèn)的藥物殘留檢測(cè)方法，但這類方法普遍存在著所需儀器昂貴、操作技術(shù)要求高、樣品前處理繁瑣和分析耗時(shí)長(zhǎng)、檢測(cè)成本高、不適于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)等問(wèn)題。而藥物殘留免疫檢測(cè)技術(shù)在殘留樣本檢測(cè)過(guò)程中的復(fù)雜程度、速度、靈敏度、準(zhǔn)確性、特異性、單位時(shí)間內(nèi)樣本分析容量、檢測(cè)成本等方面與儀器分析法的比較優(yōu)勢(shì)突出，幾乎克服了儀器分析法所表現(xiàn)出來(lái)的所有不足，近年來(lái)已經(jīng)在食品質(zhì)量安全檢測(cè)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，逐漸被人們認(rèn)可。

今天，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全呼聲日益提高，農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的有效檢測(cè)手段致關(guān)重要。國(guó)際上對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中吡蟲(chóng)啉最大殘留量的規(guī)定日益嚴(yán)格，為更好地適應(yīng)進(jìn)出口貿(mào)易和保護(hù)人民的健康，開(kāi)發(fā)農(nóng)產(chǎn)品中IMI的殘留快速檢測(cè)技術(shù)勢(shì)在必行。免疫學(xué)方法是當(dāng)前藥物殘留檢測(cè)的研究熱點(diǎn)。如何使殘留樣本前處理程序更加簡(jiǎn)單、靈敏度更高、成本更低廉，是擺在我們面前亟待解決的重要問(wèn)題。

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