CN101144816B - 一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测方法 - Google Patents

一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测方法 Download PDF

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一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测方法,属于免疫分析化学技术领域。本发明是利用磁珠作为固相载体,通过检测化学发光信号检测3-甲基-喹啉-2-羧酸,包括包被原、免疫源和抗体的制备,包被原的固定以及化学发光的检测;大大提高了检测的灵敏度,且操作更加简便,达到了高通量的目的,而且以铁磁微粒作为固相载体,具有清洗和分离方便,操作简单的优点,大大满足国内对其检测的需要。

Description

一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测方法
技术领域
一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测方法,属于免疫分析化学技术领域。
背景技术
3-甲基-喹啉-2-羧酸,英文名称:3-methyl-quinoxaline-2-carboxylic acid(MQCA),是喹噁啉类饲料添加剂在动物体内的代谢产物,以喹诺酮和喹乙醇为主要代表。当鸡、猪、鱼等食用此类饲料添加剂后,会在体内,主要是肌肉,肠道,肾脏中代谢生成3-甲基-喹啉-2-羧酸,这种代谢物对人体毒性极大。由于国内对喹啉类添加剂的大量滥用,造成了添加剂在动物体内的含量严重超标,国内的检测技术尚停留在对原药的检测。随着国际标准的提高,我国贸易的国际化,这种检测要求已经不能满足要求。近年来,国外开始逐渐加大了对代谢物3-甲基-喹啉-2-羧酸的研究和检测。为了与国际接轨,减少我国的肉类制品在出口时不必要的损失,我国有必要加大对代谢物的研究力度,由于对其研究较少,检测限仍然较高,为了弥补这一空白,有必要研究一种灵敏度高,检测限低,操作简单的,针对3-甲基-喹啉-2-羧酸的检测方法。
HPLC和LC-MS/MS的方法虽然灵敏,但是所需仪器价格昂贵,对操作人员的要求较高,较难推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测方法,针对3-甲基-喹啉-2-羧酸的检测,灵敏度高,操作方便,线性范围宽。
本发明的技术方案:一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测方法,利用磁珠作为固相载体,通过检测化学发光信号检测3-甲基-喹啉-2-羧酸,包括包被原、免疫源和抗体的制备,包被原的固定以及化学发光的检测;工艺步骤为:
(1)包被原的制备:
将3-甲基-喹啉-2-羧酸与间氨基苯甲酸相连,再与卵清蛋白偶联得到包被原;
(2)免疫源的制备:
将3-甲基-喹啉-2-羧酸与牛血清蛋白偶联得到免疫源;
(3)抗体的制备:
用步骤(2)得到的免疫源免疫兔子得到特异性兔多克隆抗体;
(4)磁性纳米粒子修饰:
用3-氨丙基三乙氧基硅烷修饰Fe3O4磁性纳米颗粒;
(5)包被原的固定:
将步骤(1)得到的包被原与磁性微粒偶联,并固定在玻璃微通道内;
(6)流动注射化学发光的检测:
利用间接竞争免疫检测原理,将3-甲基-喹啉-2-羧酸和步骤(3)得到的抗体通过玻璃微通道内,竞争结合后的抗体与辣根过氧化氢酶标记的羊抗兔IgG反应后,利用辣根过氧化氢酶催化对碘苯酚增强的鲁米诺-过氧化氢体系化学发光,检测3-甲基-喹啉-2-羧酸。
包被原的制备:
取3-甲基-喹啉-2-羧酸0.1mmol,溶解在6mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入120μL三正丁胺,反应0.5小时,再加入75μL氯甲酸异丁酯,反应1小时,再与含有0.1mmol间氨基苯甲酸的pH9.6碳酸钠缓冲溶液混合,在4℃下搅拌反应2小时,过程中有沉淀产生,离心,取沉淀物,干燥,得到半抗原;取半抗原0.1mmol,N-羟基琥珀酰亚胺0.1mmol,N,N-二环己基二亚胺0.1mmol,加入到3mLN,N-二甲基甲酰胺,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL卵清蛋白溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,冻干,-20℃保存备用。
免疫源的制备:取3-甲基-喹啉-2-羧酸0.1mmol,N-羟基琥珀酰亚胺0.1mmol,N,N-二环己基二亚胺0.1mmol,加入到3mL N,N-二甲基甲酰胺中,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL卵清蛋白溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,冻干,-20℃保存备用。
磁性纳米粒子的修饰:用二次蒸馏水分别配制FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的溶液及NaOH溶液,将所配两种铁盐溶液混合,在铁盐的混合溶液中Fe2+离子的浓度为0.12mol/L,Fe3+的浓度为0.2mol/L;NaOH溶液的浓度为2.5mol/L;在剧烈搅拌下将NaOH溶液缓慢滴加到混合铁盐溶液中,将所得的沉淀在60℃陈化2小时,用二次蒸馏水将沉淀物清洗数次,过滤后再在60℃干燥24小时,在玛瑙研钵中研磨后所得产物为Fe3O4种子;将所得产物Fe3O4种子0.125g分散在100mL乙醇和1mL水混合液中,超声30min,滴加0.4mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷,室温搅拌7小时,以8000r/min离心30min,将3-氨丙基三乙氧基硅烷修饰的Fe3O4纳米颗粒从反应介质中分离,并用乙醇溶液对其清洗5次,过滤后再在60℃干燥24小时,备用。
磁性纳米粒子与包被原的偶联:取3-氨丙基三乙氧基硅烷修饰的Fe3O4纳米颗粒10mg,N-羟基琥珀酰亚胺11.5mg,N,N-二环己基二亚胺20.63mg,加入到3mLN,N-二甲基甲酰胺中,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL包被原溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,对透析袋中溶液进行磁性分离,弃上清,得到粗磁粒-包被原的复合物,加入1mL含2%明胶的封闭液封闭,再用含吐温-20的磷酸盐缓冲液洗涤液洗涤,洗涤后磁分离,去上清,最后加入1mL 0.02mol/L pH7.6的Tris缓冲液,4℃保存备用。
流动注射化学发光的检测:将25μL磁粒-包被原的复合物注入玻璃微通道并以电磁铁固定,用蠕动泵注入50μL 3-甲基-喹啉-2-羧酸的标准品0.02ng/mL、0.04ng/mL、0.06ng/mL、0.08ng/mL、0.1ng/mL和50μL 10μg/mL的3-甲基-喹啉-2-羧酸的抗体混合液反应5分钟后,用0.01mol/L pH7.4的磷酸盐缓冲液清洗30s,再加入50μL 0.3μg/mL辣根过氧化氢酶标记的羊抗兔IgG反应5分钟,洗掉游离的辣根过氧化氢酶标记的抗体后,注入5×10-5mol/L路米诺和5×10-4mol/L过氧化氢,在流动注射化学分光光度仪上测定发光强度。
本发明的有益效果:免疫分析化学方法具有快速,灵敏度高,操作简单,专一性好等优点。与传统的ELISA方法相比,本发明利用磁珠作为固相载体,通过检测化学发光信号检测3-甲基-喹啉-2-羧酸,大大提高了检测的灵敏度,且操作更加简便,达到了高通量的目的,而且以铁磁微粒作为固相载体,具有清洗和分离方便,操作简单的优点。
附图说明
图1包被原的紫外扫描图。
图23-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测原理图。
图33-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测线性范围图。
具体实施方式
实施例1
(1)包被原的制备:
取3-甲基-喹啉-2-羧酸188mg,溶解在6mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,加入120μL三正丁胺,反应0.5小时,再加入75μL氯甲酸异丁酯,反应1小时,再与含有100mg间氨基苯甲酸的碳酸钠缓冲液(pH9.6)混合,在4℃下搅拌反应2小时,过程中有沉淀产生,离心,取沉淀物,干燥,得到半抗原。
取半抗原9.9mg,N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)11.5mg,N,N-二环己基二亚胺(DCC)20.63mg,加入到3mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL卵清蛋白(OVA)(60mg)溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,冻干,-20℃保存备用。
(2)免疫源的制备:
取3-甲基-喹啉-2-羧酸188mg,N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)11.5mg,N,N-二环己基二亚胺(DCC)20.63mg,加入到3mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL卵清蛋白(OVA)(130mg)溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,冻干,-20℃保存备用。
(3)免疫动物:采用新西兰大白兔作为被免疫的动物,首次免疫时将免疫源与等量的弗氏完全佐剂混合制成乳化剂,在大白兔背部皮下多点注射,免疫剂量为1mg/只,间隔2-4周后,用相同剂量免疫源加等量弗氏不完全佐剂混合制成乳化剂,加强免疫,免疫期间监测抗体效价及特异性,最后一次免疫不加佐剂。最后一次免疫7天后心脏放血,经硫酸铵分级沉淀得纯化的MQCA多克隆抗体。
(4)抗体效价的测定:
采用间接ELISA方法对免疫后不同时期的抗体进行效价的监测,以OD值达到1.0左右时判断为阳性,结果显示所制备的抗体的效价为3.2×105
(5)磁性纳米粒子的修饰:
用二次蒸馏水分别配制FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的溶液及NaOH溶液,将所配两种铁盐溶液混合。在铁盐的混合溶液中Fe2+离子的浓度为0.12mol/L,Fe3+的浓度为0.2mol/L,NaOH溶液的浓度为2.5mol/L。在剧烈搅拌下将一定体积的NaOH溶液缓慢滴加到混合铁盐溶液中,将所得的沉淀在60℃陈化2小时,用二次蒸馏水将沉淀物清洗数次,过滤后再在60℃干燥24小时,在玛瑙研钵中研磨后所得产物为Fe3O4种子。
将上步产物Fe3O4种子0.125g分散在100mL乙醇和1mL水中,超声30min,滴加0.4mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),室温搅拌7小时,以8000r/min离心30min,将APTES修饰的Fe3O4纳米颗粒从反应介质中分离,并用乙醇溶液对其清洗5次,过滤后再在60℃干燥24小时,备用。
(6)磁性纳米粒子与包被原的偶联:
取步骤(5)所得最终产物10mg,N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)11.5mg,N,N-二环己基二亚胺(DCC)20.63mg,加入到3mLN,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL包被原溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,对透析袋中溶液进行磁性分离,弃上清,得到粗磁粒-包被原的复合物,加入1mL含2%明胶的封闭液封闭,再用含吐温-20的磷酸盐缓冲液(PBST)洗涤液洗涤,洗涤后磁分离,去上清,最后加入1mL 0.02mol/LpH7.6的Tris缓冲液,4℃保存备用。
(7)流动注射化学发光的检测:
将25μL磁粒-包被原的复合物注入玻璃微通道并以电磁铁固定。用蠕动泵注入50μL 3-甲基-喹啉-2-羧酸的标准品(0.02ng/ml、0.04ng/ml、0.06ng/ml、0.08ng/ml、0.1ng/ml)和50μL 10μg/mL的3-甲基-喹啉-2-羧酸的抗体混合液反应5分钟后,用0.01mol/L pH7.4的PBS清洗30s。再加入50μL 0.3μg/mL HRP标记的羊抗兔反应5分钟,洗掉游离的HRP标记的抗体后,注入5×10-5mol/L路米诺和5×10-4mol/L过氧化氢,在流动注射化学分光光度仪上测定发光强度。绘制得3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测线性范围图,见图3。

Claims (1)

1.一种3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测方法,其特征是利用磁珠作为固相载体,通过检测化学发光信号检测3-甲基-喹啉-2-羧酸,包括包被原、免疫源和抗体的制备,磁性纳米粒子与包被原的偶联以及化学发光的检测;工艺步骤为:
(1)包被原的制备:
取3-甲基-喹啉-2-羧酸188mg,溶解在6mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入120μL三正丁胺,反应0.5小时,再加入75μL氯甲酸异丁酯,反应1小时,再与含有100mg间氨基苯甲酸的pH9.6碳酸钠缓冲液混合,在4℃下搅拌反应2小时,过程中有沉淀产生,离心,取沉淀物,干燥,得到半抗原;
取半抗原9.9mg,N-羟基琥珀酰亚胺11.5mg,N,N-二环己基二亚胺20.63mg,加入到3mL N,N-二甲基甲酰胺中,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL含60mg卵清蛋白溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,冻干,-20℃保存备用;
(2)免疫源的制备:
取3-甲基-喹啉-2-羧酸188mg,N-羟基琥珀酰亚胺11.5mg,N,N-二环己基二亚胺20.63mg,加入到3mLN,N-二甲基甲酰胺中,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL含130mg卵清蛋白溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,冻干,-20℃保存备用;
(3)抗体的制备:用步骤(2)得到的免疫源免疫兔子得到特异性兔多克隆抗体;
(4)磁性纳米粒子的修饰:
用二次蒸馏水分别配制FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的溶液及NaOH溶液,将所配两种铁盐溶液混合,在铁盐的混合溶液中Fe2+离子的浓度为0.12mol/L,Fe3+的浓度为0.2mol/L,NaOH溶液的浓度为2.5mol/L,在剧烈搅拌下将一定体积的NaOH溶液缓慢滴加到混合铁盐溶液中,将所得的沉淀在60℃陈化2小时,用二次蒸馏水将沉淀物清洗数次,过滤后再在60℃干燥24小时,在玛瑙研钵中研磨后所得产物为Fe3O4种子;
将上步产物Fe3O4种子0.125g分散在100mL乙醇和1mL水中,超声30min,滴加0.4mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES,室温搅拌7小时,以8000r/min离心30min,将APTES修饰的Fe3O4纳米颗粒从反应介质中分离,并用乙醇溶液对其清洗5次,过滤后再在60℃干燥24小时,备用;
(5)磁性纳米粒子与包被原的偶联:
取步骤(4)所得最终产物10mg,N-羟基琥珀酰亚胺11.5mg,N,N-二环己基二 亚胺20.63mg,加入到3mL N,N-二甲基甲酰胺中,室温搅拌反应过夜,离心去沉淀,上清液再与3mL包被原溶液在4℃下搅拌反应过夜,离心,上清液用超纯水透析3天,对透析袋中溶液进行磁性分离,弃上清,得到粗磁粒-包被原的复合物,加入1mL含2%明胶的封闭液封闭,再用含吐温-20的磷酸盐缓冲液作洗涤液洗涤,洗涤后磁分离,去上清,最后加入1mL 0.02mol/L pH7.6的Tris缓冲液,4℃保存备用;
(6)流动注射化学发光的检测:
将25μL磁粒-包被原的复合物注入玻璃微通道并以电磁铁固定,用蠕动泵注入50μL 3-甲基-喹啉-2-羧酸的标准品和50μL 10μg/mL的3-甲基-喹啉-2-羧酸的抗体混合液反应5min后,用0.01mol/L pH7.4的PBS清洗30s,再加入50μL0.3μg/mL HRP标记的羊抗兔反应5min,洗掉游离的HRP标记的抗体后,注入5×10-5mol/L鲁米诺和5×10-4mol/L过氧化氢,在流动注射化学分光光度仪上测定发光强度,绘制得3-甲基-喹啉-2-羧酸的免疫磁珠检测线性范围图;
所述3-甲基-喹啉-2-羧酸的标准品,其浓度分别为:0.02ng/mL、0.04ng/mL、0.06ng/mL、0.08ng/mL、及0.1ng/mL。 
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