李玉靜,劉鵬茹,劉靜靜,李春生
(1.河北交通職業(yè)技術學院,河北 石家莊 050035;2.河北省科學院生物研究所,河北 石家莊 050081)
萬古霉素分子量1485.72,是一種糖肽類抗生素,可用于多種耐藥性葡萄球菌如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌引發(fā)的感染,如腦膜炎、感染性心內膜炎、骨髓炎、肺炎、關節(jié)炎等,及手術、創(chuàng)傷引起的繼發(fā)感染[1,2]。萬古霉素對多重耐藥G+菌敏感性高,但其副作用也比較明顯,如耳腎毒性、紅人綜合征等[3,4]。有研究結果顯示,萬古霉素耳腎毒性的發(fā)生與其血藥濃度有關,當達到20μg/mL以上時,出現(xiàn)不良反應的概率升高[5,6]。萬古霉素的給藥劑量與血藥濃度,在腎功能正常的成年人中存在良好的線性關系,但在兒科群體中還不能肯定[7,8]。因其安全濃度范圍窄、個體用藥差別大、且有副作用,在使用萬古霉素治療時,有必要進行血藥濃度監(jiān)測(TDM)[1,9],以提高治療效果并減少不良反應。
萬古霉素血藥濃度的測定,目前多采用色譜法和免疫學方法[10,11]。液質聯(lián)用(HPLC-MS/MS)檢測限低、結果可靠,但是其操作繁瑣、耗時長[12]。免疫學方法主要是化學發(fā)光微粒子免疫檢測法(CMIA),具有特異性好、操作簡單等特點,適于快速檢測[13]。本研究合成了萬古霉素的人工抗原并進行鑒定,為萬古霉素的免疫學方法研究制備了原料。
萬古霉素(vancomycin,VCM),中國食品藥品檢定研究院;弗氏完全佐劑,弗氏不完全佐劑,牛血清白蛋白(BSA),雞卵清白蛋白(OVA),三羥甲基氨基甲烷(Tris) ,丙烯酰胺(Acr) ,亞甲基雙丙烯酰胺(Bis),均購自Sigma;辣根過氧化物酶標記山羊抗小鼠IgG(二抗),北京中杉金橋;四甲基乙二胺(TEMED),美國BBI公司;其他試劑均為國產分析純。
移液器,ND2000超微量核酸蛋白測定儀,德國Thermo;酶標儀,美國Bio-TEK;90-2型磁力攪拌器,上海浦江分析儀器廠;微量震蕩器,金業(yè)儀器有限公司。
1.3.1 萬古霉素半抗原的制備
稱取萬古霉素25 mg、琥珀酸酐20 mg,用二甲基亞砜0.6 mL 溶解,加入吡啶0.2 mL,80℃攪拌反應4h,37℃烘干,固體為半抗原。
1.3.2 免疫原的制備
取20 mg半抗原,溶于2 mL N,N-二甲基甲酰胺中,取碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺各30 mg,用0.2 mL 0.01 M的PBS溶解后加入半抗原溶液中,室溫攪拌24h,得到反應液Ⅰ。稱取牛血清白蛋白50 mg,溶解在3 mL 0.01M的PBS中,然后滴加入反應液Ⅰ中,室溫攪拌24h,用0.01 M的PBS 4℃透析3d,分裝,-20℃保存。得到免疫原VCM-BSA。
1.3.3 包被原的制備
用卵清白蛋白40mg代替牛血清白蛋白,其他步驟同1.2.2。得到包被原VCM-OVA。
1.3.4 人工抗原的鑒定
(1)紫外分光光度法鑒定。用PBS稀釋VCM、VCM-BSA、BSA至相同濃度,進行紫外全波長(220~700 nm)掃描,計算BSA與萬古霉素的分子偶聯(lián)比[14]。
(2)SDS-PAGE鑒定。按照常規(guī)SDS-PAGE方法,配制12%分離膠,5%濃縮膠,電壓30V至蛋白條帶進入分離膠后,調節(jié)電壓90V繼續(xù)電泳約2h。經染色、脫色處理后拍照。
(3)動物免疫。取3只5周齡的Balb/c小鼠,背部皮下多點注射,免疫劑量VCM-BSA 40μg/只,每隔2周免疫一次,共4次。4次免疫后7-10天斷尾取血,分別檢測小鼠血清抗體效價和抑制率。
(4)血清效價測定。采用間接ELISA法,具體步驟如下:VCM-OVA濃度為2μg/ml,100μl/孔,4℃包被過夜;洗滌、拍干,加200 μl/孔封閉液(小牛血清:洗滌液=1∶9),37℃放置1h;洗滌、拍干,待測血清以1∶200、1∶400、1∶800…倍比稀釋,100 μL/孔,設置洗液為空白對照、陰性血清為陰性孔,37℃反應45 min;洗滌、拍干,加入100μl/孔的1∶10000稀釋的二抗,37℃反應30min;洗滌,拍干,加顯色液37℃顯色10 min,終止反應。測定A450nm值。陰性對照孔A450nm值為N,陽性為P,以P/N≧2.1時為抗體效價。
(5)血清敏感性測定結果。采用間接ELISA法測定,步驟同1.3.4中(4),加待測血清改為加待測血清和標準品:將標準品稀釋成50 μg/L、25 μg/L、12.5 μg/L、6.25 μg/L、3.125 μg/L, 50 μl/孔,再加入稀釋的陽性血清50 μl,50 μl陰性血清+50 μl PBS作為陰性對照,37℃放置45 min。
合成的抗原用超微量核酸蛋白測定儀測定,濃度分別為VCM-BSA為4.4 mg/mL,VCM-OVA為12 mg/mL。
紫外掃描結果顯示,BSA的特征吸收峰在278 nm處,VCM的特征吸收峰在282 nm處,二者合成產物的吸收峰在278~280 nm之間,且峰形與BSA更接近。因此可初步判定免疫原VCM-BSA合成成功。
由圖2可以看出,偶聯(lián)產物與BSA有明顯差別,帶寬且有拖尾,初步判定VCM-BSA偶聯(lián)成功。
圖1 VCM-BSA紫外掃描圖譜
1.蛋白marker;2.BSA;3.VCM-BSA圖2 VCM-BSA 凝膠電泳結果
表1 間接ELISA測定小鼠血清效價
表1為第4次免疫后7d小鼠的血清效價。由表1可知,1號小鼠效價為1∶51200,2號和3號小鼠血清效價較高,均在1∶102400以上,可以判定抗原偶聯(lián)成功。
圖3 小鼠血清敏感性測定結果
用競爭ELISA測定。以B/B0(B代表標準品A450nm,B0代表陰性對照A450nm)為縱坐標,以各標準品的濃度的對數值為橫坐標,繪制標準曲線,并計算半數抑制質量濃度(IC50),IC50值越低則敏感性越好。圖3所示為免疫小鼠血清敏感性結果,各小鼠的IC50值均在20μg/L以下,血清敏感性較好。
本研究先將萬古霉素與琥珀酸酐反應得到半抗原,再用碳二亞胺法將半抗原與載體蛋白偶聯(lián)制備包被原和免疫原,再分別經紫外掃描法、SDS-PAGE電泳和免疫學方法對兩種抗原進行檢測,結果顯示人工抗原的紫外吸收峰位移、及分子量發(fā)生變化,從化學結構的變化初步判定抗原合成成功。免疫小鼠血清檢測結果顯示效價高、敏感性好,從抗原抗體的特異性反應判定抗原合成成功。本研究成功制備了萬古霉素人工抗原,免疫了實驗動物,可以用于后續(xù)制備單克隆抗體,作為免疫學檢測方法研究的實驗原料。