对硫磷化学发光免疫分析方法研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mdskct
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化学发光免疫分析(chemiluminescence immunoassay,CLIA)具有特异性强、灵敏度高、可实现样品的微量和痕量检测、简便快速、重复性好等优点,广泛的应用于医学、环境监测、农产品中的农兽药残留等检测。由于对硫磷具有高毒性,对人体造成神经性损害,已被禁止应用到农业中,但发现农产品中仍有对硫磷违法喷施,因此被国家列为重点检测对象。为了防止对硫磷被应用到农产品中,建立快速、高效、高通量的检测的化学发光免疫分析方法,检测农药残留具有重要的意义。主要研究结果如下:1.本文主要对化学发光免疫分析中常用的辣根过氧化物酶标记的发光体系(HRP-Luminol-H2O2)和碱性磷酸酯酶标记的化学发光体系(ALP-AMPPD)进行研究,分别对这两种体系的灵敏度、稳定性、检测限、线性范围等指标进行衡量。建立了应用于农产品中对硫磷残留检测的化学发光免疫分析方法。首先采用方阵法,根据RLUmax/IC50值来确定HRP-Luminol-H2O2化学发光体系和ALP-AMPPD化学发光体系的酶标半抗原和抗体最适工作浓度,RLUmax/IC50比值越大,化学发光免疫分析的工作浓度越适宜。HRP-Luminol-H2O2体系的最适抗体浓度为5μg/L,酶标半抗原的浓度为3μg/L;ALP-AMPPD化学发光体系的最适抗体浓度为3μg/L,酶标半抗原的浓度为1.5μg/L。基于最适工作浓度,分别比较HRP-Luminol-H2O2体系和ALP-AMPPD体系CLEIA的标准曲线的稳定性,灵敏度、检测限等。通过研究发现HRP-Luminol-H2O2发光体系的灵敏度为5.71μg/kg,检测限为0.16μg/kg,线性方程y=11.15ln(x)+30.60(RSD<15%,R2=0.980)。线性范围0.16-206.88μg/kg;ALP-AMPPD发光体系的灵敏度为6.22μg/kg,检测限为0.26μg/kg,线性方程为y=12.54ln(x)+27.07(RSD<16.77,R2=0.909),线性范围0.26-151.18μg/kg。对比两种发光体系的灵敏度、检测限、稳定性以及相关性可知,HRP-Luminol-H2O2化学发光体系更适用于化学发光免疫分析农产品中对硫磷残留检测分析。2.基于化学发光体系的研究,本文选用HRP-Luminol-H2O2作为研究体系,研究该体系的增敏液的增强规律。选用研究最多增强效果最佳的对碘苯酚(PIP)作为增敏液的增强剂,研究有机溶剂DMF含量、HRP浓度、鲁米诺(Luminol)浓度、增强剂浓度、H2O2浓度对化学发光免疫分析的动力曲线的稳定性以及发光强度的影响。研究表明,当DMF含量为10%时,HRP浓度为20μg/L、鲁米诺浓度为1 mmol、PIP的浓度为0.5 mmol、H2O2的浓度为2 mmol时化学发光动力曲线的发光平台期的稳定时间可持续18 min,发光强度提高一个数量级。另外,在本文中PIP分别与4-(1-基-咪唑)-苯酚(4-IMP)、对溴苯酚(BIP)、二碘苯酚(DIOP)和对羟基苯酚(HIOP)共同使用在增敏液体系中,探究PIP与其它物质的共同增强效果。当PIP分别与4-IMP共同使用时,发光速率增大,但发光强度略有降低,发光平台期的稳定时间为5 min;当PIP与BIP共同使用时,发光速率稍微增大,但发光强度降低,发光平台期的稳定时间7 min;当PIP与DIOP共同使用时,发光强度提高一个数量级,发光平台期的稳定时间为10 min,相比单一使用增强剂PIP,DIOP有协同PIP增强发光强度作用,但是发光平台期的稳定时间并没有延长;PIP与HIOP共同使用时,化学发光强度增强至2.3×106,平台期的稳定时间为25 min。综合以上可知,PIP与HIOP共同使用时,二者在增敏液中有协同增强的作用。3.在化学发光免疫分析中,样品的检测往往受样品的基质效应的干扰很大。在本文中通过合成有特异性吸附性的对硫磷分子印迹材料(molecularly imprinted polymers:MIPs),并用在样品的前处理过程中,降低样品(苹果、柑橘、大米和卷心菜)的基质干扰效应。把PSA和C18作为净化剂时用在样品的前处理中,其相对标准偏差(relative standard deviation:RSD)为3.96%-21.63%,样品的的回收率为59.10%-126.51%。当用分子印迹材料用在前处理中,方法的RSD:3.74%-18.14%,样品的回收率为72.62%-121.89%。对比两种前处理程序,当分子印迹材料用在前处理过程中,其化学发光免疫分析方法的稳定性,准确性更高。使用PSA和C18作为净化剂时,样品(苹果、柑橘、大米和卷心菜)基质标准曲线与溶剂标准曲线的斜率之比1.21,1.12,1.17,0.85。在该方法中,苹果、柑橘和大米样品的斜率之比大于1.1,表现出基质效应增强。而卷心菜的斜率之比小于0.9,表现出基质效应抑制。然而,在分子印迹材料处理过的样品中,样品(苹果、柑橘、大米和卷心菜)的曲线斜率之比分别为1.05,92,1.09和1.05。相比于PSA和C18,分子印迹材料可有效降低或去除基质效应对检测结果的影响。
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