CN105785010A - 一种检测农作物中三唑酮残留的试纸及其应用、制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测农作物中三唑酮残留的试纸及其应用、制备方法，其中试纸包括样品吸收垫、结合物释放垫、反应膜、吸水垫和底板，所述反应膜上具有包被有三唑酮偶联抗原的检测线（T线）和包被有羊抗鼠抗抗体的质控线（C线），所述结合物释放垫包被有三唑酮单克隆‑胶体金标记物。本发明的试纸具有灵敏度高、特异性强、成本低、操作简单、检测时间短、适合面广、储存简单、保质期长的优点，是理想的快速筛选手段，能够更好地满足现场快速检测的要求，具有较好的推广使用前景。

Description

一种检测农作物中三唑酮残留的试纸及其应用、制备方法

技术领域

本发明涉及一种检测农作物中三唑酮残留的试纸及其应用、制备方法，属于三唑酮检测技术领域。

背景技术

三唑酮(Triadimefon)，1-(4-氯苯氧基)-3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-α-丁酮，是一种高效、低毒、低残留、持效期长、内吸性强的三唑类杀菌剂。被植物的各部分吸收后，能在植物体内传导，对锈病和白粉病具有预防、铲除、治疗、熏蒸等作用。在实际生产上三唑酮用途广泛，常被用来治疗农作物白粉病和其他真菌病害。

由于三唑酮对人体有害，因此各国对三唑酮的残留限量制定了严格的标准。例如烟草中制定了中三唑酮最高残留限量为5mg/kg。

从现有技术和相关检测标准看，目前针对三唑酮残留的检测方法主要是仪器方法，最常用的方法是GC-MS，仪器方法具备检测灵敏度高、特异性强等优势，但是检测样本前处理繁琐、耗时，样品还需提取和净化处理，同时仪器检测方法需要昂贵的大型仪器和设备，配备专业的检测技术人员，所以限制了其应用。因此，寻求成本低廉、更为快速的检测手段，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种检测农作物中三唑酮残留的试纸及其应用、制备方法，具有操作简便、灵敏度高、成本低、制作方便，检测时间短等优点，可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种检测农作物中三唑酮残留的试纸，包括样品吸收垫、结合物释放垫、反应膜、吸水垫和底板，所述反应膜上具有包被有三唑酮偶联抗原的检测线（T线）和包被有羊抗鼠抗抗体的质控线（C线），所述结合物释放垫包被有三唑酮单克隆-胶体金标记物。

所述三唑酮偶联抗原是由三唑酮半抗原与载体蛋白偶联得到，所述载体蛋白可为牛血清白蛋白、卵清蛋白、血蓝蛋白、甲状腺蛋白或人血清白蛋白。

所述三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物是将三唑酮单克隆抗体加入胶体金中得到，其中所述胶体金是由柠檬酸三钠与氯金酸反应制取得到。

所述三唑酮单克隆抗体是用三唑酮半抗原-载体蛋白偶联物免疫小鼠，然后将小鼠脾细胞和骨髓瘤细胞通过融合、筛选得到。

所述三唑酮半抗原是由三唑酮与盐酸羟胺在固体氢氧化钾作催化剂存在下回流得肟产物，肟产物再与马来酸酐反应得到，其分子结构式为：

。

所述样品吸收垫、结合物释放垫、反应膜、吸水垫依次粘贴在底板上，其中所述结合物释放垫1/3-1/2被覆盖于样品吸收垫下。

本发明还提供一种制备上述试纸的方法，其包括以下步骤：

1）制备包被有三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物的结合物释放垫；

2）制备具有包被有三唑酮偶联抗原的检测线和包被有羊抗鼠抗抗体的质控线的反应膜；

3）将1）和2）制备好的结合物释放垫、反应膜与样品吸收垫、吸水垫和底板组装成试纸。

具体地说，步骤包括：

1）半抗原制备：三唑酮与盐酸羟胺在固体氢氧化钾作催化剂存在下回流得肟产物，肟产物与马来酸酐在吡啶或三乙胺催化下进行反应，获得半抗原；

2）将三唑酮半抗原与载体蛋白偶联，得到三唑酮半抗原-载体蛋白偶联物，即三唑酮偶联抗原；

3）用三唑酮半抗原-载体蛋白偶联物免疫小鼠，将小鼠脾细胞和骨髓瘤细胞通过融合、筛选，得到三唑酮单克隆抗体；

4）提取小鼠IgG免疫健康山羊，得到羊抗鼠抗抗体；

5）用柠檬酸三钠与氯金酸反应制备胶体金；

6）将步骤3）制备的三唑酮单克隆抗体加入步骤5）制备的胶体金中，得到三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物；

7）将三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物包被在结合物释放垫上，37℃烘60min后取出，密封并置于干燥环境中保存备用；

8）三唑酮半抗原-载体蛋白偶联物包被在反应膜上构成检测线（T线），并将羊抗鼠抗抗体包被在反应膜上构成质控线（C线）；

9）将样品吸收垫用含0.5%牛血清白蛋白（体积百分含量）、pH为7.2、0.1mol/L磷酸盐缓冲液浸泡2h，37℃下烘干2h；

10）在底板上按顺序粘贴上样品吸收垫、结合物释放垫、反应膜、吸水垫，样品吸收垫盖住结合物释放垫，最后切成3mm宽的小条，加塑料盒，密封包装，4-30℃条件下可保存12个月。

本发明另外还提供一种应用上述试纸检测农作物中三唑酮残留的方法，它包括步骤：

（1）样品前处理；

（2）用试纸进行检测；

（3）分析检测结果。

本发明的有益效果是：

本发明的三唑酮快速检测试纸采用高度特异性的抗体抗原反应及免疫层析分析技术，将三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物固定于结合物释放垫上，样品中的三唑酮，在流动过程中，先与结合物释放垫上的三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物，形成药物-抗体-胶体金标记物。样本中的药物与反应膜检测线上的三唑酮偶联抗原物竞争结合三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物，根据检测线红色条带有无或颜色深浅来判断待测样品液中三唑酮残留量。经发明人测试，本发明试纸对新鲜烟叶检测限为0.6mg/kg，干烟叶为3mg/kg。

检测时，样品经处理后滴入试纸卡孔内，当三唑酮，在样品中的浓度低于检测限或为零时，三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物在层析过程中会与固定在反应膜上的三唑酮半抗原-载体蛋白偶联物结合，在检测线（T线）和质控线（C线）内各出现一条红色条带；如果三唑酮在样品中的浓度等于或高于检测限，三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物会与三唑酮全部结合，从而在T线处因为竞争反应不会与三唑酮半抗原-载体蛋白偶联物结合而不出现红色条带。如图3所示。

阴性：当质控线（C线）显示出红色条带，检测线（T线）同时也显示出红色条带，判为阴性。

阳性：当质控线（C线）显示出红色条带，而检测线（T线）不显色，判为阳性。

无效：当质控线（C线）不显示出红色条带，则无论检测线（T线）显示出红色条带与否，该试纸判为无效。

本发明的试纸具有灵敏度高、特异性强、成本低、操作简单、检测时间短、适合面广、储存简单、保质期长的优点，是理想的快速筛选手段，能够更好地满足现场快速检测的要求。用本发明试纸检测三唑酮残留的方法简便、快速、直观、准确、适用范围广、成本低、易推广使用，特别适合用于烟草中三唑酮残留的定性及半定量检测。

附图说明

图1：三唑酮半抗原合成路线图；

图2：试纸剖面结构示意图；

图3：试纸检测结果判定图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例1 三唑酮检测试纸的制备

该试纸的制备方法主要包括以下几个步骤：

1）制备包被有三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物的结合物释放垫2；

2）制备具有包被有三唑酮偶联抗原的检测线5和包被有羊抗鼠抗抗体的质控线6的反应膜3；

3）将1）和2）制备好的结合物释放垫2、反应膜3与样品吸收垫1、吸水垫4和PVC底板7组装成试纸。

下面分步详细叙述：

1、三唑酮半抗原的制备

三唑酮与盐酸羟胺在固体氢氧化钾作催化剂存在下回流得肟产物，肟产物再与马来酸酐在吡啶或三乙胺催化下进行反应，得半抗原如下，反应按图1方程式进行。

2、免疫原制备

三唑酮半抗原与牛血清白蛋白（BSA）偶联得到免疫原。具体方法为：称取以上半抗原40.6mg，分别溶解于3mL N,N-二甲基甲酰胺溶液，分别加入NHS/EDC混合水溶液，活化16小时；活化后溶液分别加入到BSA溶液中（含BSA 220mg），调pH 9左右，室温反应24小时，转到透析袋中于PB溶液中透析3天，每天早晚换液。得到三唑酮免疫原，将所得免疫原注入到小鼠/兔子进行免疫反应，得到三唑酮结构的抗体。

3、三唑酮单克隆抗体的制备方法

（1）动物免疫

将步骤2得到的免疫原注入Balb/c小鼠体内，免疫剂量为150μg/只，使其产生抗血清。

（2）细胞融合和克隆化

小鼠血清测定结果较高后，取其脾细胞，按8:1（数量配比）比例与SP2/0骨髓瘤细胞融合，采用间接竞争ELISA测定细胞上清液，筛选阳性孔。利用有限稀释法对阳性孔进行克隆化，直到得到分泌三唑酮单克隆抗体的杂交瘤细胞株。

细胞冻存和复苏：将单克隆杂交瘤细胞株用冻存液制成1×10⁶个/ml的细胞悬液，在液氮中长期保存。复苏时取出冻存管，立即放入37℃水浴中速融，离心去除冻存液后，移入培养瓶内培养。

单克隆抗体的生产与纯化：将Balb/c小鼠腹腔注入灭菌石蜡油0.5ml/只，7天后腹腔注射稳定的单克隆杂交瘤细胞株5×10⁵个/只，7天后采集腹水。用辛酸-饱和硫酸铵法进行腹水纯化，-20℃保存。

（3）细胞冻存和复苏

将杂交瘤细胞用冻存液制成1×10⁶个/ml的细胞悬液，在液氮中长期保存。复苏时取出冻存管，立即放入37℃水浴中速融，离心去除冻存液后，移入培养瓶内培养。

（4）单克隆抗体的制备与纯化

增量培养法：将杂交瘤细胞置于细胞培养基中，在37℃条件下进行培养，用辛酸-饱和硫酸铵法将得到的培养液进行纯化，得到单克隆抗体，-20℃保存。

所述细胞培养基为向RPMI1640培养基中添加小牛血清和碳酸氢钠，使小牛血清在细胞培养基中的终浓度为20%（质量百分含量），使碳酸氢钠在细胞培养基中的终浓度为0.2%（质量百分含量）；所述细胞培养基的pH为7.4。

5、羊抗鼠抗抗体的制备

以羊作为免疫动物，以鼠源抗体为免疫原对无病原体羊进行免疫，得到羊抗鼠抗抗体。

6、单克隆抗体-胶体金标记物的制备

（1）胶体金的制备

用双蒸去离子水将1%氯金酸稀释成0.01%（质量百分含量），取100ml置于锥形瓶中，用恒温电磁搅拌器加热至沸腾，在持续高温、持续搅拌下加入2.5ml 1%柠檬酸三钠，继续匀速搅拌加热至溶液呈透亮的红色时停止，冷却至室温后用去离子水恢复到原体积，4℃保存。制备好的胶体金外观纯净、透亮、无沉淀和漂浮物。

（2）金标抗体的制备

在磁力搅拌下，用0.2mol/L碳酸钾溶液调胶体金的pH值至7.0，按每毫升胶体金溶液中加入20-50μg抗体的标准向胶体金溶液中加入三唑酮抗体，继续搅拌混匀30min，加入10%BSA，使其在胶体金溶液中的终浓度为1%（体积百分含量），静置10min，12000r/min、4℃离心40min，弃上清液，沉淀用复溶缓冲液洗涤两次，用体积为初始胶体金体积1/10的复溶缓冲液将沉淀重悬，置4℃备用。复溶缓冲液：含牛血清白蛋白（BSA）0.1%-0.3%（体积百分含量）、吐温-80 0.05%-0.2%（质量百分含量）、pH 7.2的0.02mol/L磷酸盐缓冲液。

7、结合物释放垫的制备

将结合物释放垫浸泡于含有牛血清白蛋白（牛血清白蛋白在缓冲液中的浓度为0.5%）和pH 7.2，0.5mol/L磷酸盐缓冲液中，均匀浸湿1h，37℃烘3h备用。用百道公司生产ZX1000型喷膜仪，将制备好的三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物均匀包被在结合物释放垫上，每1cm结合物释放垫包被0.01ml三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物后，置于37℃环境中（湿度＜20%）60min后取出，密封置于干燥环境（湿度＜20%）中保存备用。

8、反应膜的制备

将三唑酮半抗原-牛血清蛋白偶联物，即三唑酮偶联抗原包被到反应膜上构成检测线（T线），将羊抗鼠抗抗体包被在反应膜上构成质控线（C线）。

包被过程：用磷酸缓冲液将三唑酮半抗原-牛血清蛋白偶联物稀释到10mg/ml，用百道公司生产ZX1000型点膜仪，将其包被于硝酸纤维素膜上的检测线（T线），包被量为1.0μg/cm；用0.01mol/L、pH7.4的磷酸盐缓冲液将兔抗羊抗抗体稀释到200μg/ml，用点膜仪将其包被于硝酸纤维素膜上的质控线（C线），包被量为1.0μg/cm。将包被好的反应膜置于37℃条件下干燥2h，备用。

9、样品吸收垫的制备

将样品吸收垫置于含0.5%牛血清白蛋白（体积百分含量）、pH7.2 0.1mol/L磷酸盐缓冲液中浸泡2h，37℃烘2h备用。

10、试纸的组装

将样品吸收垫1、结合物释放垫2、反应膜3、吸水垫4依次按顺序粘贴在PVC底板7上；结合物释放垫2从起始端有1/3区域被样品吸收垫1覆盖，结合物释放垫2的末端与反应膜3的始端连接，反应膜3的末端与吸水垫4的始端相连，样品吸收垫1的始端与PVC底板7的始端对齐，吸水垫4的末端与PVC底板7的末端对齐；所述反应膜3上有检测线5和质控线6，检测线5（T线）和质控线6（C线）均为与所述试纸的长相垂直的条状带；检测线5位于靠近结合物释放垫2的末端的一侧；质控线6位于远离结合物释放垫2的末端的一侧；将试纸用机器切成3mm宽的小条，装在特制的塑料制卡中，形成试纸卡（如图2所示），4-30℃条件下可保存12个月。

在本发明中，底板可选择PVC底板或其他硬质不吸水的材料；样品吸收垫可选择玻纤、无纺布、滤血膜等；吸水垫可选择吸水纸；反应膜可选择硝酸纤维素膜或醋酸纤维素膜；试纸的保护膜可选择PE材质保护膜。

实施例2 新鲜烟叶中样品中三唑酮残留的检测

1、样品的前处理

（1）检测前将新鲜烟叶样本剪碎成小于1cm的碎片；

（2）称取1.0±0.05g剁碎的样本，放入5ml 甲醇至液面全部浸满；

（3）盖上盖子，振荡1min；

（4）静置后移取0.1ml上清液加入到900ul 0.1M PBS中混匀。

2、用试纸进行检测

用吸管吸取待检样品溶液垂直滴加2-3滴于加样孔，液体流动时开始计时，反应5min，判定结果，其他时间判定无效。

3、分析检测结果

阴性（-）：T线和C线都显色，表示样品中三唑酮药物浓度低于检测限，如图3（a）。

阳性（+）：T线无显色C线显色，表示样品中三唑酮药物浓度等于或高于检测限，如图3（b）。

无效：未出现C线，表明不正确的操作过程或试纸已变质失效，如图3（c）。在此情况下，应再次仔细阅读说明书，并用新的试纸卡重新测试。

实施例3 干烟叶中样品中三唑酮残留的检测

1、样品的前处理

（1）检测前将干烟叶样本粉碎；

（2）称取0.5±0.05g粉碎的样本，加入5ml 甲醇；

（3）盖上盖子，振荡1min；

（4）静置后移取0.1ml上清液加入到900ul 0.1M PBS中混匀。

2、用试纸进行检测

用吸管吸取待检样品溶液垂直滴加2-3滴于加样孔，液体流动时开始计时，反应5min，判定结果，其他时间判定无效。

3、分析检测结果

阴性（-）：T线和C线都显色，表示样品中三唑酮药物浓度低于检测限，如图3（a）。

阳性（+）：T线无显色C线显色，表示样品中三唑酮药物浓度等于或高于检测限，如图3（b）。

无效：未出现C线，表明不正确的操作过程或试纸已变质失效，如图3（c）。在此情况下，应再次仔细阅读说明书，并用新的试纸卡重新测试。

实施例4 样品检测实例

1、检测限试验

取空白干烟草样本，在其中分别添加三唑酮，至终浓度为1、2、3、5、8mg/kg，取试纸进行检测，每个样本重复测定三次。

用试纸检测干烟草样本时，当其中三唑酮添加浓度为1、2mg/kg时，试纸上显示出肉眼可见的两条红色线条，成阴性；当其中三唑酮添加浓度为3、5、8mg/kg时，试纸质控线显示，但检测线不显示，成阳性；表明本试纸对干烟草样本中，三唑酮的检测线为3mg/kg。

取新鲜烟草样本，在其中分别添加三唑酮，至终浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/kg，取试纸进行检测，每个样本重复测定三次。

用试纸检测新鲜烟草样本时，当其中三唑酮添加浓度为0.2、0.4mg/kg时，试纸上显示出肉眼可见的两条红色线条，成阴性；当其中三唑酮添加浓度为0.6、0.8、1.0mg/kg时，试纸质控线显示，但检测线不显示，成阳性；表明本试纸对新鲜烟草中，三唑酮的检测线为0.6mg/kg。

2、假阳性率、假阴性率试验

取已知三唑酮含量大于3mg/kg的干烟草阳性样本20份和含量小于3mg/kg干烟草阴性样本20份；已知三唑酮含量大于0.6mg/kg的新鲜烟草阳性样本20份和含量小于0.6mg/kg新鲜烟草阴性样本20份用三批试纸进行检测，计算其阴阳性率。结果见表1、表2。

结果表明：用3个批次生产的试纸检测阳性样本时，结果全为阳性，可知阳性样本符合率为100%，假阴性率为0；检测20份阴性样本时，结果全为阴性，可知阴性符合率为100%。说明本发明的检测三唑酮残留的试纸，可以对烟草中三唑酮残留进行快速检测。

3、特异性试验

特异性常用交叉反应率表示，是指抗体与结构不同的抗原决定簇发生结合的能力。将常检的多菌灵、甲霜灵、吡虫啉药物100ug/L的样品，用三唑酮胶体金试纸进行检测。结果显示，用该试纸检测多菌灵、甲霜灵、吡虫啉药物100ug/L时，试纸质控线和检测线均显色，呈现阴性，说明本试纸对这些药物无交叉反应。

Claims (8)

1.一种检测农作物中三唑酮残留的试纸，包括样品吸收垫（1）、结合物释放垫（2）、反应膜（3）、吸水垫（4）和底板（7），其特征在于：所述反应膜（3）上具有包被有三唑酮偶联抗原的检测线（5）和包被有羊抗鼠抗抗体的质控线（6），所述结合物释放垫（2）包被有三唑酮单克隆-胶体金标记物。

2.如权利要求1所述的试纸，其特征在于：所述三唑酮偶联抗原是由三唑酮半抗原与载体蛋白偶联得到，所述载体蛋白可为牛血清白蛋白、卵清蛋白、血蓝蛋白、甲状腺蛋白或人血清白蛋白。

3.如权利要求1所述的试纸，其特征在于：所述三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物是将三唑酮单克隆抗体加入胶体金中得到，其中所述胶体金是由柠檬酸三钠与氯金酸反应制取得到。

4.如权利要求3所述的试纸，其特征在于：所述三唑酮单克隆抗体是用三唑酮半抗原-载体蛋白偶联物免疫小鼠，然后将小鼠脾细胞和骨髓瘤细胞通过融合、筛选得到。

5.如权利要求2或4所述的试纸，其特征在于：所述三唑酮半抗原是由三唑酮与盐酸羟胺在固体氢氧化钾作催化剂存在下回流得肟产物，肟产物再与马来酸酐反应得到，其分子结构式为：

。

6.如权利要求1所述的试纸，其特征在于：所述样品吸收垫（1）、结合物释放垫（2）、反应膜（3）、吸水垫（4）依次粘贴在底板（7）上，其中所述结合物释放垫（2）1/3-1/2被覆盖于样品吸收垫（1）下。

7.一种制备权利要求1-6任一项所述试纸的方法，其包括以下步骤：

1）制备包被有三唑酮单克隆抗体-胶体金标记物的结合物释放垫（2）；

2）制备具有包被有三唑酮偶联抗原的检测线和包被有羊抗鼠抗抗体的质控线的反应膜；

3）将1）和2）制备好的结合物释放垫（2）、反应膜（3）与样品吸收垫（1）、吸水垫（4）和底板（7）组装成试纸。

8.如权利要求1-6任一项所述试纸的应用，它包括步骤：

（1）样品前处理；

（2）用所述试纸进行检测；

（3）分析检测结果。