楊婷,李婭嫻,李亞東,嚴(yán)皎,王永蓉,趙勇,文瑜,杜宋婷,劉正玲
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所,云南昆明650503
目前,ELISA法已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、生產(chǎn)實踐及科研中,針對抗原或抗體的檢測方法具有高度特異性、靈敏度及高通量等特性。穩(wěn)定性是體外診斷試劑必備的基本屬性,是確保產(chǎn)品在使用過程中安全有效的重要指標(biāo)[1-2],相關(guān)研究是體外診斷試劑盒注冊申報資料中重要內(nèi)容之一,也是確定試劑盒保存條件、有效期的唯一依據(jù)[3]。
包被固相載體的抗原在環(huán)境中的穩(wěn)定性是影響ELISA試劑盒質(zhì)量的重要因素。DESHPANDE[4]研究證實,抗原結(jié)合在聚苯乙烯塑料表面10 d后,約90%的抗原位點發(fā)生變性。選擇能夠延緩固相抗原抗體變性的環(huán)境條件是延長檢測板有效期、維持穩(wěn)定性的便捷手段。ELISA試劑盒的生產(chǎn)和貯存過程中,通常采用干燥和低溫環(huán)境來延長檢測板的貯存期,目前多家企業(yè)開發(fā)出相應(yīng)的ELISA檢測體系進(jìn)行腸道病毒71型(enterovirus 71,EV71)抗原定量檢測[5-6],其中檢測板多為干燥密封保存于-20或-60℃以下的預(yù)包板,或現(xiàn)包現(xiàn)用檢測板,鮮有采用緩沖液進(jìn)行濕保存預(yù)包板的相關(guān)研究。因此,本研究采用干燥保存和濕保存兩種方法保存EV71抗原含量檢測板,于不同保存時間檢測不同抗原含量的EV71樣品,通過統(tǒng)計學(xué)分析,評價兩種方法保存EV71抗原檢測板的穩(wěn)定性,以期為生產(chǎn)廠家及檢定機(jī)構(gòu)自制EV71抗原ELISA試劑盒提供實驗依據(jù)。
1.1 標(biāo)準(zhǔn)品及樣品 EV71抗原檢測國家標(biāo)準(zhǔn)品(20100701)購自中國食品藥品檢定研究院;EV71收獲液(樣品1和2,含量分別為320和300 U/mL)、EV71原液(樣品3和4,含量分別為7 050和710 U/mL)、EV71半成品(樣品5,含量為250 U/mL)均由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所提供。
1.2 主要試劑及儀器 牛血清白蛋白(bull serum albumin,BSA)購自北京索萊寶科技有限公司;Tween 20購自美國Amresco公司;顯色液購自美國KPL公司;HRP標(biāo)記的鼠抗兔IgG購自美國Thermo公司;甘油購自四川西隴科學(xué)有限公司;抗體保護(hù)劑購自德國Candor公司;碳酸鹽緩沖液(pH 9.6)、PBS、酶稀釋液、羊及兔抗EV71多克隆抗體由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所質(zhì)量檢定室制備;96孔板購自美國Corning Costar公司。
1.3 EL I S A法檢測體系的建立 用羊抗EV71多克隆抗體[加入抗體保護(hù)劑,用碳酸鹽緩沖液(pH 9.6)按1∶4 000稀釋]包被96孔板,100μL/孔,4℃孵育過夜;用洗滌液(含0.05%Tween 20的0.01 mol/L PBS)洗滌3次,加入封閉液(含1.5%BSA的0.01 mol/L PBS),200μL/孔,37℃封閉1.5 h;用洗滌液洗滌3次,加入標(biāo)準(zhǔn)品(80 U/mL起進(jìn)行倍比稀釋,共8個稀釋度)或待檢樣品(樣品1~5分別從1∶4、1∶6、1∶40、1∶10、1∶4起進(jìn)行倍比稀釋,共7個稀釋度),100μL/孔,37℃孵育2 h;用洗滌液洗滌5次,加入兔抗EV71多克隆抗體(以30%甘油作為保護(hù)劑,用酶稀釋液按1∶2 000稀釋),100μL/孔,37℃孵育1 h;用洗滌液洗滌5次,加入HRP標(biāo)記的鼠抗兔IgG(用酶稀釋液按1∶5 000稀釋),100μL/孔,37℃孵育0.5 h;用洗滌液洗滌5次,加入顯色液,100μL/孔,37℃孵育10 min;加入50μL 2 mol/L的H2SO4;用酶標(biāo)儀檢測A450和A630值。
1.4 兩種方法保存E V71抗原檢測板穩(wěn)定性的檢測按1.3項方法用羊抗EV71多克隆抗體包被20塊96孔板,封閉,洗滌,即為EV71抗原檢測板。將10塊板棄去洗滌液,置室溫自然干燥后,真空密封包裝,置-25℃保存(干燥保存);另外10塊板用洗滌液浸泡,封口膜封口后置4℃保存(濕保存)。分別于保存0、20、40、60、90、120、180 d時,兩種方法各取1塊EV71抗原檢測板,按1.3項方法檢測5份樣品。
1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,采用兩因素重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析的方法進(jìn)行檢測,兩因素為保存方法和保存時間。保存方法有兩水平(干燥保存和濕保存),無需進(jìn)行Mauchly的球形度檢驗,直接通過主體內(nèi)效應(yīng)檢驗;保存時間及保存方法與保存時間交互作用有兩水平以上,需進(jìn)行球形度檢驗,若檢驗結(jié)果不對稱,需通過Greenhouse-Geisser法進(jìn)行校正。均以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩種方法保存E V71抗原檢測板對標(biāo)準(zhǔn)品的檢測干燥保存和濕保存不同時間的EV71抗原檢測板檢測標(biāo)準(zhǔn)品結(jié)果變化幅度較小,見表1和表2。保存180 d后,兩種方法保存的抗原檢測板靈敏度(大于cut off值最高稀釋度對應(yīng)的抗原含量)均在1.25~2.5 U/mL之間,無下降趨勢。
表1 濕保存EV71抗原檢測板檢測標(biāo)準(zhǔn)品的結(jié)果(A450-A630)Tab.1 Detection result of standard by EV71 antigen detection plate in wet storage(A450-A630)
表2 干燥保存EV71抗原檢測板檢測標(biāo)準(zhǔn)品的結(jié)果(A450-A630)Tab.2 Detection result of standard by EV71 antigen detection plate in dry storage(A450-A630)
2.2 兩種方法保存E V71抗原檢測板的穩(wěn)定性 干燥保存EV71抗原檢測板檢測5份樣品7個時間點均值分別為315.0、299.4、7 795.3、827.6、261.4 U/mL,濕保存檢測結(jié)果均值分別為354.3、347.1、6 766.6、749.7、277.3 U/mL。兩種方法保存的EV71抗原檢測板對每份樣品各時間點的檢測結(jié)果變化幅度較小,均在±2 SD范圍內(nèi),CV為4.8%~11.5%,均<15%,見表3。表明EV71抗原檢測板兩種保存條件下均具有良好的穩(wěn)定性。
表3 干燥保存和濕保存EV71抗原檢測板檢測樣品的結(jié)果(U/mL)Tab.3 Detection results of samples by EV71 antigen detection plate in dry and wet storages(U/mL)
2.3 統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果 保存方法兩水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F=0.930,P=0.390),表明兩種方法無明顯差異。保存時間及交互作用球形度檢驗結(jié)果均不對稱(P<0.01),見表4,通過Greenhouse-Geisser法進(jìn)行校正后,保存時間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.325),保存方法與保存時間無交互作用(P=0.303),見表5。表明兩種方法保存180 d時,檢測板仍可保持較好的活性。
表4 Mauchly的球形度檢驗Tab.4 Mauchly sphericity test
表5 主體內(nèi)效應(yīng)的檢驗Tab.5 Test for intra subject effect
ELISA商品化試劑盒的質(zhì)量關(guān)鍵在于產(chǎn)品的穩(wěn)定性和有效期,為使預(yù)包被的抗原或抗體在較長時間內(nèi)保持活性,同時使包被的檢測板便于保存或運(yùn)輸,常將預(yù)包被的酶標(biāo)板真空干燥后密封保存。隨著保存時間的延長,由于塑料袋的質(zhì)量等問題,難以確保酶標(biāo)板處于真空狀態(tài),使覆蓋在抗體蛋白表面的穩(wěn)定劑受到空氣中水分的溶解或微生物的污染,6個月(180 d)后檢測相同樣品的吸光度值略微偏低[7]。
蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生變化的原因較多,如溶液的pH、鹽分、糖分的濃度、微生物的作用、空氣的氧化、加熱等化學(xué)物理因素[8],為使包被酶標(biāo)板的抗體蛋白活性不變,常加入包被穩(wěn)定劑以保護(hù)抗體分子的活性。有研究證實,海澡糖[9]和聚乙二醇[10]能有效提高預(yù)包被板的穩(wěn)定性。本研究用羊抗EV71多克隆抗體包被酶標(biāo)板,未加入包被穩(wěn)定劑,保存180 d后穩(wěn)定性較好,可能與加入抗體穩(wěn)定劑有關(guān)。
ANASRI等[11]研究發(fā)現(xiàn),固定化抗體在硫酸銨-Tris鹽緩沖液中能夠于6℃保存95 d;于室溫、40℃保存53 d仍能保持良好活性;空氣干燥保存會使抗體迅速失活。本研究將包被的檢測板分別進(jìn)行空氣干燥后真空保存及濕保存,兩種方法保存的EV71抗原檢測板對每份樣品各時間點的檢測結(jié)果變化較小,均在±2 SD范圍內(nèi),CV均<15%,表明兩種方法保存的EV71抗原檢測板均具有良好的穩(wěn)定性??贵w的不穩(wěn)定可導(dǎo)致檢測試劑盒試劑不穩(wěn)定[12],PIKAL等[13]用抗體穩(wěn)定劑中的多糖替代了抗體干燥過程中損失的水分,從而維持抗體的穩(wěn)定性。CHANG等[14]研究證實,抗體固定后能夠獲得特定的穩(wěn)定性,也有研究證實,低溫可確??贵w的活性,抗體保存溫度越低,活性越好[15]。本研究中兩種檢測板均能獲得良好穩(wěn)定性的原因可能是由于抗體中加入了抗體保護(hù)劑,其中成分對抗體具有一定保護(hù)作用,同時保濕、低溫和抗體固定化也具有一定的作用。
ELISA抗原含量定量檢測是疫苗工藝優(yōu)化、質(zhì)量一致性的重要保證[6],本研究采用兩種方法保存的EV71抗原檢測板檢測結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),干燥保存法便于運(yùn)輸;濕保存法介于預(yù)包板和現(xiàn)包板之間,可省去真空包裝過程及反復(fù)包被過程。生產(chǎn)廠家和檢定機(jī)構(gòu)可結(jié)合質(zhì)量檢定中的需求進(jìn)行選擇。