趙曉明
對近年有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的免疫學(xué)檢測方法進(jìn)行綜述,闡述了不同方法的檢測原理。以期為農(nóng)藥殘留檢測研究與應(yīng)用提供了參考。
我國是農(nóng)業(yè)大國,也是農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國。由于農(nóng)藥品種結(jié)構(gòu)存在不合理,以及使用者違規(guī)或者大劑量的使用農(nóng)藥,這使得農(nóng)藥殘留問題在我國仍比較突出。目前我國食品農(nóng)藥殘留最為主要的是有機(jī)磷和氨基甲酸酯類。食品中農(nóng)藥殘留量超標(biāo),直接影響食用者的身體健康。目前,對于農(nóng)藥殘留的檢測涉及多種手段,如紫外-可見分光光度法、紅外分光光度法、氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、免疫分析技術(shù)、高效液相色譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、酶抑制法、生物傳感器法、毛細(xì)管電泳法等,其中,免疫分析技術(shù)利用抗原、抗體反應(yīng),具有高度專一性和特異性的優(yōu)勢,在農(nóng)藥殘留分析中具有廣泛的應(yīng)用前景。本文對有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥目前使用的免疫學(xué)檢測方法進(jìn)行綜述,以期為技術(shù)人員選擇檢測方法提供啟示。
1、直接免疫學(xué)檢測
①酶聯(lián)免疫法
由于有機(jī)磷和氨基甲酸酯類均為小分子,往往僅有一個(gè)抗體結(jié)合位點(diǎn),因而,通常采用競爭ELISA方法對其進(jìn)行檢測。劉運(yùn)清等建立了3種有機(jī)磷農(nóng)藥的間接競爭ELISA檢測方法。王華建立了直接競爭ELISA方法用于檢測甲胺磷、甲基對硫磷、對硫磷。
②熒光偏振免疫檢測
熒光偏振免疫檢測(FluorescencePolarizationImmunoassay,F(xiàn)PIA)是一種將熒光偏振原理和小分子競爭免疫原理相結(jié)合的免疫分析方法,通過檢測熒光標(biāo)記小分子抗原與抗體結(jié)合前后熒光偏振值的變化來間接反映樣本中目標(biāo)分析物的含量。目前已報(bào)道了FPIA用于百草枯、西瑪津、三嗪等20多種農(nóng)藥的檢測。
③免疫層析
免疫層析法是基于毛細(xì)作用、抗原抗體反應(yīng)的固相檢測方法,其優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單,檢測方便,不需要專用儀器設(shè)備,通過觀察檢測帶的顏色即可直觀的確定目標(biāo)物是否存在。馮銳等研發(fā)了一種可同時(shí)檢測較多種有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的膠體金免疫層析試紙條,采用了膠體金標(biāo)記的有機(jī)磷農(nóng)藥通用抗體和氨基甲酸酯類通用抗體混合物。何方洋等利用化合物a與鹽酸羥胺等物質(zhì),經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)得到的有機(jī)磷農(nóng)藥半抗原,通過該半抗原免疫小鼠獲得單克隆抗體并進(jìn)一步得到檢測有機(jī)磷農(nóng)藥的試紙條。
④免疫傳感器
將捕獲劑(如抗體或抗體)固定于傳感器上,利用抗原抗體反應(yīng)將目標(biāo)物捕獲至傳感器表面,由于抗原抗體復(fù)合物的形成能夠影響傳感器表面的物理或化學(xué)參數(shù),通過檢測該參數(shù)的改變間接檢測目標(biāo)物的存在與否。王翔利用有機(jī)磷農(nóng)藥與乙酰膽堿酯酶之間的特殊的親和力,以乙酰膽堿酯酶作為固定相,采用石英晶體用來做載體的材料,研制出了有機(jī)磷傳感器。Tschmelak描述了一種直接光學(xué)免疫傳感器RIANA(RiverAnalyzer),將分析物衍生物共價(jià)固定在與玻璃轉(zhuǎn)換器結(jié)合的氨基葡聚糖層上,利用全內(nèi)反射熒光設(shè)備(TIRF)來檢測水樣中的農(nóng)藥的含量。
2、間接免疫學(xué)檢測
①針對膽堿酯酶
HuaWang等通過直接檢測有機(jī)磷酸化的乙酰膽堿酯酶(OP-AChE)能夠用于生物檢測個(gè)體是否暴露于有機(jī)磷化合物(OP),如殺蟲劑和化學(xué)神經(jīng)藥物,采用磁珠標(biāo)記的抗磷酸絲氨酸抗體捕獲OP-AChE,而后利用量子點(diǎn)標(biāo)記的抗AchE抗體結(jié)合捕獲的OP-AChE形成夾心復(fù)合物,最后利用方波伏安法(SWV)檢測量子點(diǎn)釋放的鎘離子。趙芳等建立了一種檢測有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的方法,通過檢測膽堿酯酶的構(gòu)象變化來判定被檢樣品中有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殘留情況。
②針對于膽堿酯酶底物
趙芳等建立了一種檢測有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的方法,用免疫學(xué)方法檢測膽堿酯酶底物變化情況,以推斷樣品中是否含有有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥。
本文闡述了檢測農(nóng)藥殘留的直接和間接免疫學(xué)檢測方法。直接免疫學(xué)檢測可以以特定的目標(biāo)物作為檢測對象,需要針對于特定目標(biāo)物的檢測抗體,但是一次測定不能同時(shí)檢出多種農(nóng)藥。廣譜檢測的一個(gè)手段是,針對每個(gè)檢測目標(biāo)物制備不同的抗體,將不同的抗體整合入同一個(gè)檢測體系中。另一個(gè)手段是,制備光譜廣譜特異性抗體,其能夠識別不同目標(biāo)物上的相同或相似結(jié)構(gòu)。
3、目前關(guān)于廣譜特異性抗體的制備通常三種方法
①選擇一類農(nóng)藥的共性結(jié)構(gòu)制備抗體;
②制備抗獨(dú)特型抗體;
③重組抗體。
相較于直接免疫學(xué)檢測而言,間接免疫學(xué)檢測以農(nóng)藥影響的酶或底物為檢測目標(biāo)物,其不需要繁復(fù)的光譜抗體的制備方法即可實(shí)現(xiàn)廣譜檢測,但是其易受樣品中干擾因子的影響,特異性弱于直接免疫學(xué)檢測。
(作者單位:510555國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心)