RU2744705C1 - Method of indirect competitive immune-enzyme analysis for determining the content of tetrodotoxin and its analogues in extracts of marine organisms - Google Patents
Method of indirect competitive immune-enzyme analysis for determining the content of tetrodotoxin and its analogues in extracts of marine organisms Download PDFInfo
- Publication number
- RU2744705C1 RU2744705C1 RU2020115136A RU2020115136A RU2744705C1 RU 2744705 C1 RU2744705 C1 RU 2744705C1 RU 2020115136 A RU2020115136 A RU 2020115136A RU 2020115136 A RU2020115136 A RU 2020115136A RU 2744705 C1 RU2744705 C1 RU 2744705C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ttx
- buffer
- plate
- solution
- incubation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биохимии, ветеринарии и пищевой промышленности, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для определения содержания тетродотоксина (ТТХ) и его аналогов у морских организмов.The invention relates to the field of biochemistry, veterinary medicine and food industry, namely to laboratory diagnostics, and can be used to determine the content of tetrodotoxin (TTX) and its analogs in marine organisms.
В последнее время инвазивные TTX-содержащие виды все чаще обнаруживаются в Европе, Америке и Океании, их распространение в этих регионах приводит к увеличению случаев отравления TTX. Наряду с ТТХ, в биологических объектах часто обнаруживаются его аналоги, имеющие разную токсичность из-за их различного сродства к потенциал-зависимым натриевым каналам (NaV). Большинство исследованных аналогов TTX имеют более низкое сродство к NaV каналам по сравнению с TTX; однако сродство некоторых аналогов TTX сравнимо с ТТХ или превышает его, при этом содержание этих аналогов может превышать содержание TTX в некоторых организмах. Таким образом, аналоги ТТХ могут вносить значительный вклад в общую токсичность организма. Поэтому крайне важно измерять общее содержание ТТХ и его аналогов при мониторинге токсинов в морепродуктах. На сегодняшний день TTX обычно выявляют с использованием биотеста на мышах, жидкостной хроматографии в комбинации с флуоресцентным или масс-спектрометрическим детектированием и газовой хроматографии с масс-спектрометрией. Однако хроматографические методы дороги и трудоемки, а биотесты показывают низкую точность. Наиболее быстрым, простым в использовании и достаточно чувствительным методом обнаружения низкомолекулярных токсинов является иммуноферментный анализ (ИФА). В большинстве методик ИФА, разработанных для определения TTX, используются TTX-специфические моноклональные антитела, что исключает возможность обнаружения аналогов TTX.Recently, invasive TTX-containing species are increasingly found in Europe, America and Oceania, and their spread in these regions leads to an increase in cases of TTX poisoning. Along with TTX, its analogs are often found in biological objects, which have different toxicity due to their different affinity for voltage-dependent sodium channels (NaV). Most of the studied TTX analogs have a lower affinity for NaV channels compared to TTX; however, the affinity of some TTX analogs is comparable to or greater than TTX, and the content of these analogs may exceed the content of TTX in some organisms. Thus, TTX analogs can make a significant contribution to the overall toxicity of the organism. Therefore, it is extremely important to measure the total content of TTX and its analogues when monitoring toxins in seafood. Today, TTX is commonly detected using a mouse bioassay, liquid chromatography in combination with fluorescence or mass spectrometric detection, and gas chromatography with mass spectrometry. However, chromatographic methods are expensive and laborious, and bioassays show low accuracy. The fastest, easiest to use and most sensitive method for detecting low molecular weight toxins is the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Most ELISA assays designed for the determination of TTX use TTX-specific monoclonal antibodies, which excludes the possibility of detecting TTX analogs.
Известен метод непрямого конкурентного ИФА для определения содержания ТТХ в экстрактах морских организмов, заключающийся в том, что планшет с поверхностью, покрытой малеимидом, активируют, для этого планшет промывают три раза промывочным буфером, содержащим 0,1 M фосфатно-солевой буфер (ФСБ) и 0,05% Tween 20, pH 7,2, приливают раствор дитиол-карбоксилата в этаноле, инкубируют в течение 3 часов при комнатной температуре, промывают три раза промывочным буфером, приливают раствор N-гидроксисукцинимида, раствор 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида, инкубируют в течение 30 минут при комнатной температуре, промывают три раза промывочным буфером, приливают раствор этилендиамина, инкубируют в течение 30 минут при комнатной температуре, промывают три раза промывочным буфером, приливают раствор этаноламина, инкубируют в течение 30 минут при комнатной температуре, промывают три раза промывочным буфером, приливают раствор ТТХ и 37% формальдегида, инкубируют в течение 15 часов при комнатной температуре и ТТХ и промывают три раза промывочным буфером. После активации в планшет приливают исследуемый экстракт, смешивают с раствором моноклональных антител, инкубируют в течение 30 минут при комнатной температуре, промывают три раза промывочным буфером, планшет инкубируют в блокирующем буфере, содержащем 1% BSA в течение 30 минут при комнатной температуре, промывают три раза промывочным буфером, добавляют конъюгат вторичных антител с пероксидазой хрена, инкубируют в течение 30 минут при комнатной температуре, промывают три раза промывочным буфером, после чего добавляют субстрат – тетраметилбензидин, выдерживают в течение 10 минут при комнатной температуре и измеряют оптическую плотность при длине волны 620 нм (Reverté, L., de la Iglesia, P., del Río, V., Campbell, K., Elliott, C. T., Kawatsu, K., Campàs, M. Detection of Tetrodotoxins in Puffer Fish by a Self-Assembled Monolayer-Based Immunoassay and Comparison with Surface Plasmon Resonance, LC-MS/MS, and Mouse Bioassay // Analytical Chemistry, 2015, v. 87(21), pp. 10839–10847).There is a known method of indirect competitive ELISA for determining the content of TTX in extracts of marine organisms, which consists in the fact that the plate with the surface covered with maleimide is activated, for this the plate is washed three times with washing buffer containing 0.1 M phosphate-buffered saline (PBS) and 0.05% Tween 20, pH 7.2, add a solution of dithiol carboxylate in ethanol, incubate for 3 hours at room temperature, wash three times with washing buffer, add a solution of N-hydroxysuccinimide, a solution of 1-ethyl-3- (3 -dimethylaminopropyl) carbodiimide, incubated for 30 minutes at room temperature, washed three times with washing buffer, added ethylenediamine solution, incubated for 30 minutes at room temperature, washed three times with washing buffer, added ethanolamine solution, incubated for 30 minutes at room temperature temperature, washed three times with washing buffer, poured a solution of TTX and 37% formaldehyde, incubated for 15 hours at room temperature t and TTX and washed three times with wash buffer. After activation, the test extract is added to the plate, mixed with a solution of monoclonal antibodies, incubated for 30 minutes at room temperature, washed three times with washing buffer, the plate is incubated in blocking buffer containing 1% BSA for 30 minutes at room temperature, washed three times with washing buffer, add conjugate of secondary antibodies with horseradish peroxidase, incubate for 30 minutes at room temperature, wash three times with washing buffer, then add the substrate tetramethylbenzidine, incubate for 10 minutes at room temperature and measure the optical density at a wavelength of 620 nm (Reverté, L., de la Iglesia, P., del Río, V., Campbell, K., Elliott, CT, Kawatsu, K., Campàs, M. Detection of Tetrodotoxins in Puffer Fish by a Self-Assembled Monolayer- Based Immunoassay and Comparison with Surface Plasmon Resonance, LC-MS / MS, and Mouse Bioassay // Analytical Chemistry, 2015, v. 87 (21), pp. 10839-10847).
К недостаткам метода следует отнести:The disadvantages of the method include:
- специфичность моноклональных антител исключительно к ТТХ, а значит, их неспособность связывать аналоги ТТХ, и как следствие, невозможность использования метода для подсчета общей концентрации ТТХ и его аналогов;- the specificity of monoclonal antibodies exclusively for TTX, which means their inability to bind TTX analogues, and as a consequence, the impossibility of using the method to calculate the total concentration of TTX and its analogues;
- высокая стоимость планшетов с поверхностью, покрытой малеимидом;- high cost of tablets with maleimide-coated surface;
- длительный многостадийный процесс активации планшета.- a long multi-stage process of activating the tablet.
Известен метод ИФА для определения содержания токсинов в экстрактах токсичных организмов, заключающийся в том, что планшет сенсибилизируют раствором поликлональных антител к ТТХ, полученных иммунизацией кроликов конъюгатом гемоцианина лимфы улитки с ТТХ (KLH-TTX) и выделенных с помощью аффинной хроматографии на сорбенте EAH-Sepharose 4B, ковалентно связанным с TTX, инкубацией при температуре 5°С в течение ночи, промывают ФСБ, приливают блокирующий раствор, содержащий 4% реагента Block Ace, инкубируют при температуре 5°С в течение ночи и промывают дважды промывочным буфером, содержащим ФСБ и 0,05% Tween 20. После этого добавляют исследуемый экстракт и конъюгат биотин-ТТХ, инкубируют при температуре 37°С в течение 15 минут, промывают промывочным буфером и добавляют конъюгат стрептавидина с пероксидазой хрена, инкубируют при температуре 37°С в течение 15 минут, промывают три раза промывочным буфером. После этого добавляют субстрат – ортофениендиамин, выдерживают при температуре 37°С в течение 5 минут, останавливают реакцию добавлением 2 М раствора соляной кислоты и измеряют оптическую плотность при 490 нм (Sato S., Takaishi S., Yasumoto K., & Watabe S. Novel Polyclonal Antibody Raised against Tetrodotoxin Using Its Haptenic Antigen Prepared from 4,9-anhydrotetrodotoxin Reacted with 1,2-Ethaneditiol and Further Reacted with Keyhole Limpet Hemocyanin // Toxins, 2019, v. 11(10), p. 551.).There is a known ELISA method for determining the content of toxins in extracts of toxic organisms, which consists in the fact that the plate is sensitized with a solution of polyclonal antibodies to TTX obtained by immunizing rabbits with a conjugate of snail lymph hemocyanin with TTX (KLH-TTX) and isolated using affinity chromatography on EAH-Sepharose sorbent 4B, covalently linked to TTX, incubation at 5 ° C overnight, washed with PBS, add a blocking solution containing 4% Block Ace reagent, incubate at 5 ° C overnight and wash twice with washing buffer containing PBS and 0 , 05% Tween 20. After that, the test extract and the biotin-TTX conjugate are added, incubated at 37 ° C for 15 minutes, washed with washing buffer and streptavidin-horseradish peroxidase conjugate is added, incubated at 37 ° C for 15 minutes, washed three times with wash buffer. Then add the substrate - orthophenienediamine, incubate at 37 ° C for 5 minutes, stop the reaction by adding 2 M hydrochloric acid solution and measure the optical density at 490 nm (Sato S., Takaishi S., Yasumoto K., & Watabe S. Novel Polyclonal Antibody Raised against Tetrodotoxin Using Its Haptenic Antigen Prepared from 4,9-anhydrotetrodotoxin Reacted with 1,2-Ethaneditiol and Further Reacted with Keyhole Limpet Hemocyanin // Toxins, 2019, v. 11 (10), p. 551.).
К недостаткам метода следует отнести:The disadvantages of the method include:
- Длительность анализа – на проведение требуется около 2 суток;- The duration of the analysis - it takes about 2 days;
- Ограниченность определения аналогов тетродотоксина – 4-эпиТТХ, 11-оксоТТХ, 5,6,11-тридеоксиТТХ;- Limited determination of tetrodotoxin analogs - 4-epiTTC, 11-oxoTTC, 5,6,11-trideoxyTTC;
- Трудоемкий процесс получения конъюгата для иммунизации;- Laborious process of obtaining a conjugate for immunization;
- В состав конъюгата для иммунизации в качестве белка-носителя входит гемоцианин лимфы улитки – животный белок. Антитела, полученные к такому конъюгату, могут иметь перекрестную реакцию с компонентами экстрактов морских организмов. - As a carrier protein, the conjugate for immunization contains snail lymph hemocyanin, an animal protein. Antibodies generated against such a conjugate may cross-react with components of marine extracts.
Наиболее близким техническим решением по количеству существенных признаков является метод непрямого конкурентного ИФА для определения содержания ТТХ в экстрактах морских организмов, заключающийся в том, что планшет сенсибилизируют раствором конъюгата BSA-ТТХ в 0,05 М карбонатном буфере инкубацией при температуре 4°С в течение ночи, промывают три раза промывочным буфером, содержащим 0,01 M ФСБ и 0,05% Tween 20, pH 7,2–7,4, после чего планшет инкубируют в блокирующем буфере, содержащим 1% BSA (0.01 M ФСБ, pH 7,2–7,4 при комнатной температуре в течение 2 часов, промывают три раза промывочным буфером. В планшете исследуемый экстракт смешивают с раствором моноклональных антител, инкубируют при температуре 37°С в течение 1,5 часов, промывают три раза промывочным буфером. Добавляют конъюгат вторичных антител с пероксидазой хрена, инкубируют при температуре 37°С в течение 1 часа, промывают пять раз промывочным буфером. После чего добавляют субстрат - тетраметилбензидин, выдерживают при температуре 37°С в течение 15 минут, останавливают реакцию добавлением 2 н раствора серной кислоты и измеряют оптическую плотность при длине волны 450 нм (Tao, J., Wei, W. J., Nan, L., Lei, L. H., Hui, H. C., Fen, G. X., Rong, J. Development of competitive indirect ELISA for the detection of tetrodotoxin and a survey of the distribution of tetrodotoxin in the tissues of wild puffer fish in the waters of south-east China // Food Additives & Contaminants: Part A, 2010, v. 27(11), pp.1589–1597).The closest technical solution in terms of the number of essential features is the method of indirect competitive ELISA for determining the content of TTX in extracts of marine organisms, which consists in the fact that the plate is sensitized with a BSA-TTX conjugate solution in 0.05 M carbonate buffer by incubation at 4 ° C overnight , washed three times with wash buffer containing 0.01 M PBS and 0.05% Tween 20, pH 7.2-7.4, after which the plate is incubated in blocking buffer containing 1% BSA (0.01 M PBS, pH 7, 2-7.4 at room temperature for 2 hours, washed three times with washing buffer In the plate, the test extract is mixed with a solution of monoclonal antibodies, incubated at 37 ° C for 1.5 hours, washed three times with washing buffer. secondary antibodies with horseradish peroxidase, incubated at 37 ° C for 1 hour, washed five times with washing buffer. temperature of 37 ° C for 15 minutes, stop the reaction by adding 2N sulfuric acid solution and measure the optical density at a wavelength of 450 nm (Tao, J., Wei, WJ, Nan, L., Lei, LH, Hui, HC, Fen , GX, Rong, J. Development of competitive indirect ELISA for the detection of tetrodotoxin and a survey of the distribution of tetrodotoxin in the tissues of wild puffer fish in the waters of south-east China // Food Additives & Contaminants: Part A, 2010, v. 27 (11), pp. 1589-1597).
К недостаткам метода следует отнести:The disadvantages of the method include:
- специфичность моноклональных антител исключительно к ТТХ, а значит, их неспособность связывать аналоги ТТХ, и как следствие, невозможность использования метода для подсчета общей концентрации ТТХ и его аналогов;- the specificity of monoclonal antibodies exclusively for TTX, which means their inability to bind TTX analogues, and as a consequence, the impossibility of using the method to calculate the total concentration of TTX and its analogues;
- высокую стоимость субстрата – тетраметилбензидина;- high cost of the substrate - tetramethylbenzidine;
- длительность процесса, поскольку для проведения анализа требуется около суток.- the duration of the process, since it takes about a day to conduct the analysis.
Технической проблемой, поставленной перед изобретением, является сокращение длительности анализа содержания ТТХ с одновременным расширением ассортимента выявляемых аналогов, упрощение процесса подготовки конъюгата для иммунизации, исключение перекрестной реакции между получаемыми антителами и компонентами исследуемых экстрактов. The technical problem posed to the invention is the reduction of the duration of the analysis of the TTX content with a simultaneous expansion of the range of identified analogs, simplification of the preparation of the conjugate for immunization, the elimination of cross-reaction between the obtained antibodies and the components of the investigated extracts.
Поставленная техническая проблема решается тем, что в известном методе непрямого конкурентного иммуноферментного анализа для определения содержания токсинов в экстрактах морских организмов, включающем сенсибилизацию планшета инкубацией с раствором конъюгата бычьего сывороточного альбумина с ТТХ (BSA-ТТХ), промывку сенсибилизированного планшета буферным раствором, инкубацию в блокирующем буфере, промывку планшета от блокирующего буфера промывочным буфером, внесение в лунки планшета экстрактов морских организмов и раствора специфических антител с последующей инкубацией планшета, промывку планшета промывочным буфером, добавление конъюгата вторичных антител с пероксидазой хрена, инкубацию с последующей промывкой промывочным буфером, добавление субстрата, выдержку при температуре 37°С в течение 15 минут, остановку реакции добавлением раствора серной кислоты и измерение оптической плотности, согласно изобретению, в качестве специфических антител используют поликлональные антитела, которые получают иммунизацией мышей конъюгатом фитогемагглютинина с ТТХ (PHA-ТТХ) и выделяют с помощью аффинной хроматографии на сорбенте Affigel-10, ковалентно связанным с ТТХ; в качестве субстрата берут ортофениленамин, а измерение оптической плотности ведут при длине волны 492 нм.The technical problem posed is solved by the fact that in the known method of indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay for determining the content of toxins in extracts of marine organisms, including sensitization of the plate by incubation with a solution of bovine serum albumin conjugate with TTX (BSA-TTX), washing the sensitized plate with a buffer solution, incubation in buffer, washing the plate from the blocking buffer with washing buffer, adding extracts of marine organisms and a solution of specific antibodies to the wells of the plate, followed by incubating the plate, washing the plate with washing buffer, adding conjugate of secondary antibodies with horseradish peroxidase, incubation followed by washing with washing buffer, adding at a temperature of 37 ° C for 15 minutes, stopping the reaction by adding a solution of sulfuric acid and measuring the optical density, according to the invention, polyclonal antibodies are used as specific antibodies. Received by immunizing mice with phytohemagglutinin-TTX conjugate (PHA-TTX) and isolated by affinity chromatography on Affigel-10 sorbent covalently linked to TTX; Orthophenyleneamine is taken as a substrate, and the optical density is measured at a wavelength of 492 nm.
Использование поликлональных антител, полученных иммунизацией мышей конъюгатом PHA-ТТХ и выделенных с помощью аффинной хроматографии на сорбенте Affigel-10, ковалентно связанным с TTX, позволяет расширить спектр выявляемых токсинов в экстрактах морских организмов, и обеспечивает выявление ТТХ и его пяти аналогов – 4-эпиТТХ, 4,9-ангидроТТХ, 5-дезоксиТТХ, 11-дезоксиТТХ и 5,6,11-тридеоксиTTX. Вследствие того, что в состав конъюгата для иммунизации в качестве белка-носителя входит растительный белок – PHA, исключается перекрестная реакция полученных антител с компонентами исследуемых экстрактов.The use of polyclonal antibodies obtained by immunization of mice with a PHA-TTX conjugate and isolated by affinity chromatography on an Affigel-10 sorbent covalently bound to TTX makes it possible to expand the spectrum of detected toxins in extracts of marine organisms, and provides the detection of TTX and its five analogs - 4-epiTTC , 4,9-anhydroTTC, 5-deoxy TTX, 11-deoxy TTX, and 5,6,11-trideoxy TTX. Due to the fact that the composition of the conjugate for immunization as a carrier protein includes a plant protein - PHA, a cross-reaction of the obtained antibodies with the components of the investigated extracts is excluded.
Использование в качестве субстрата более дешевого ортофенилендиамина вместо дорогостоящего тетраметилбензидина, применяемого в прототипе, позволяет уменьшить стоимость проведения анализов.The use of cheaper orthophenylenediamine as a substrate instead of the expensive tetramethylbenzidine used in the prototype makes it possible to reduce the cost of analysis.
Разработанный метод позволяет определять токсины, содержащиеся в морских организмах, в частности в немертинах, полихетах, крабах, осьминогах.The developed method makes it possible to determine the toxins contained in marine organisms, in particular in nemertines, polychaetes, crabs, and octopuses.
В качестве блокирующего буфера используют буфер ТБС-Тритон-X-100, содержащий 0,05 М Трис-HCl, 0,15 М NaCl, 0,005% Тритон Х-100, 1 мг/мл обезжиренного молока рН 7,4. As a blocking buffer, TBS-Triton-X-100 buffer is used, containing 0.05 M Tris-HCl, 0.15 M NaCl, 0.005% Triton X-100, 1 mg / ml skim milk pH 7.4.
Для сокращения времени проведения анализа инкубацию для сенсибилизации планшета, инкубацию в блокирующем буфере, инкубацию планшета с раствором специфических антител и инкубацию с конъюгатом вторичных антител с пероксидазой хрена ведут при температуре 20-37°С в течение 30-100 минут. Сокращение времени инкубации для сенсибилизации планшета и инкубации в блокирующем буфере не ведет к снижению чувствительности, при этом, позволяет ускорить процесс получения результата. To reduce the time of the assay, incubation for sensitizing the plate, incubation in a blocking buffer, incubation of the plate with a solution of specific antibodies and incubation with a conjugate of secondary antibodies with horseradish peroxidase are carried out at a temperature of 20-37 ° C for 30-100 minutes. Shortening the incubation time for plate sensitization and incubation in blocking buffer does not lead to a decrease in sensitivity, while speeding up the process of obtaining the result.
Проведение вышеуказанных инкубаций в заявленных параметрах обеспечивает оптимальные условия как для подготовки самих планшетов, так и для проведения последующего анализа что в итоге позволяет получить достоверные данные по содержанию ТТХ и его аналогов в экстрактах морских организмов. Понижение температуры инкубации при сенсибилизации планшета ведет к увеличению времени инкубации, в результате чего возрастает общее время проведения анализа. Повышение температуры выше 37°С не дает увеличения степени сенсибилизации планшета. Кроме того, инкубация планшета с поликлонольными антителами и со вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена, при температуре ниже 20°С ведет к увеличению общего времени проведения образца, повышение температуры выше 37 °С может вести к изменению сродства компонентов комплекса антиген-антитело, что может повлиять на точность определения содержания токсинов. Инкубация в течение 30-100 минут обеспечивает достаточное связывание антител с антигеном.Carrying out the above incubations in the stated parameters provides optimal conditions for both the preparation of the plates themselves and for subsequent analysis, which ultimately allows obtaining reliable data on the content of TTX and its analogs in extracts of marine organisms. A decrease in the incubation temperature when the plate is sensitized leads to an increase in the incubation time, as a result of which the total analysis time increases. An increase in temperature above 37 ° C does not increase the degree of tablet sensitization. In addition, incubation of the plate with polyclonolic antibodies and with secondary antibodies conjugated with horseradish peroxidase at temperatures below 20 ° С leads to an increase in the total time of the sample, an increase in temperature above 37 ° С can lead to a change in the affinity of the components of the antigen-antibody complex, which may affect the accuracy of the determination of the content of toxins. Incubation for 30-100 minutes ensures sufficient antibody-antigen binding.
Промывку промывочным буфером после инкубации с раствором конъюгата BSA-ТТХ, инкубации в блокирующем буфере, инкубации планшета с раствором специфических антител и инкубации с конъюгатом вторичных антител с пероксидазой хрена проводят не более четырех раз. Это обеспечивает удаление несвязавшихся компонентов из системы, одновременно с этим не понижая долю связавшихся молекул, что позволяет повысить точность определения количественного содержания токсинов в морских организмах.Washing with a washing buffer after incubation with a BSA-TTX conjugate solution, incubation in a blocking buffer, incubation of the plate with a solution of specific antibodies and incubation with a conjugate of secondary antibodies with horseradish peroxidase is carried out no more than four times. This ensures the removal of unbound components from the system, while at the same time not decreasing the fraction of bound molecules, which makes it possible to increase the accuracy of determining the quantitative content of toxins in marine organisms.
Сенсибилизацию планшета проводят раствором конъюгата BSA-ТТХ в 0,05 М карбонатном буфере, содержащем 0,15 М NaCl, рН 9,5, что обеспечивает лучшую растворимость конъюгата, и, как следствие, более однородное покрытие поверхности лунок планшета слоем конъюгата.The plate is sensitized with a BSA-TTX conjugate solution in 0.05 M carbonate buffer containing 0.15 M NaCl, pH 9.5, which provides better solubility of the conjugate, and, as a consequence, a more uniform coating of the surface of the plate wells with the conjugate layer.
Для осуществления способа предварительно готовили по известным методикам с некоторыми изменениями. Коммерческий цитрат ТТХ (Alomone Labs, Израиль) использовали для приготовления антигена по методике Wang et al. (Wang, R., Huang, A., Liu, L., Xiang, S., Li, X., Ling, S., Wang, S. Construction of a single chain variable fragment antibody (scFv) against tetrodotoxin (TTX) and its interaction with TTX // Toxicon, 2014, v. 83, pp. 22–34.) с некоторыми изменениями. Вкратце, 0,2 мл раствора цитрата ТТХ (1 мг/мл) смешивали с 1 мл раствора PHA в 0,01 М ФСБ с 0,15 М NaCl, pH 6,0 (2 мг/мл) и 0,21 мл 8% формалина в ФСБ, рН 7,8. Смесь инкубировали при постоянном перемешивании при 37°С в течение 72 часов. Полученный конъюгат очищали от остатка несвязанного ТТХ и формалина с помощью диализа с отсечением по молекулярной массе 10 кДа четырьмя сменами 50 мл ФСБ, рН 7,2. Конъюгат разбавляли с использованием ФСБ, рН 6,0 до конечной концентрации 0,5 мг/мл, хранили при -20°С до дальнейшего использования. To carry out the method, it was previously prepared according to known methods with some modifications. Commercial TTX citrate (Alomone Labs, Israel) was used for antigen preparation according to the method of Wang et al. (Wang, R., Huang, A., Liu, L., Xiang, S., Li, X., Ling, S., Wang, S. Construction of a single chain variable fragment antibody (scFv) against tetrodotoxin (TTX ) and its interaction with TTX // Toxicon, 2014, v. 83, pp. 22–34.) with some changes. Briefly, 0.2 ml of a TTX citrate solution (1 mg / ml) was mixed with 1 ml of a PHA solution in 0.01 M PBS with 0.15 M NaCl, pH 6.0 (2 mg / ml) and 0.21 ml 8 % formalin in FSB, pH 7.8. The mixture was incubated with constant stirring at 37 ° C for 72 hours. The resulting conjugate was purified from the residue of unbound TTX and formalin by dialysis with a molecular weight cutoff of 10 kDa in four changes of 50 ml PBS, pH 7.2. The conjugate was diluted using PBS, pH 6.0 to a final concentration of 0.5 mg / ml, stored at -20 ° C until further use.
Десять самцов мышей BALB/c использовали для иммунизации. Для первой иммунизации раствор конъюгата смешивали с полным адъювантом Фрейнда (Sigma, США) в соотношении 1:1. Аликвоту суспензии объемом 0,2 мл вводили в мышцу бедра задней ноги животного. Через месяц после первой иммунизации мышам вводили суспензию конъюгата с неполным адъювантом Фрейнда (Sigma, США) в соотношении 1:1. Три недели спустя была проведена третья иммунизация путем инъекции антигена без адъюванта внутрибрюшинно. Инъекции повторяли каждую четную неделю. Кровь объемом 0,2 мл отбирали от каждой мыши из хвостовой вены каждую нечетную неделю. В качестве антикоагулянта добавляли 50 мкл раствора гепарина (5000 ед/мл). Сыворотку отделяли центрифугированием (1000×g, 10 мин, 4°С), объединяли, разбавляли глицерином в соотношении 1:1 и хранили при -20°С до дальнейшего использования. Для выделения ТТХ-специфических иммуноглобулинов использовали колонку с ТТХ, ковалентно связанным с сорбентом Affigel-10 (Bio-Rad, США). Сорбент был синтезирован в соответствии с протоколом Takati et al. (Takati, N., Mountassif, D., Taleb, H., Lee, K., Blaghen, M. Purification and partial characterization of paralytic shellfish poison-binding protein from Acanthocardia tuberculatum // Toxicon, 2007, v. 50(3), pp. 311–321) с некоторыми изменениями. Вкратце, 5 мл Affigel-10 в изопропаноле обрабатывали 50 мкл этилендиамина и 250 мкл диметилформамида при 20 °C в течение 30 минут. Затем его промывали 50 мМ фосфатным буфером (ФБ, pH 7,4), добавляли 5% глутаральдегид (Sigma, США) и смесь инкубировали при 20 °C в течение 30 минут. Сорбент промывали ФБ, добавляли 20 мкг цитрата ТТХ и инкубировали при 20 °С в течение 4 часов. Несвязанный токсин вымывали с помощью ФБ. Затем сорбент инкубировали в 5 мл ФБ с 0,1 М NaBH4 при 20 °C в течение 2 часов. Сыворотку наносили на колонку, промывали 0,05 М Трис-HCl с 0,15 М NaCl, рН 7,5. Антитела, связанные с ТТХ, элюировали, используя глициновый буфер, содержащий 0,15 М NaCl, рН 3,0, с последующим элюированием глициновым буфером, содержащим 0,15 М NaCl, рН 2,2. Для предотвращения необратимой денатурации иммуноглобулинов рН элюатов доводили до 7,5 с использованием 1,5 М Трис-HCl, рН 7,5. Антитела концентрировали, используя центриконы Vivaspin с отсечением по молекулярной массе 30 кДа (Sartorius, Германия), смешивали с глицерином в соотношении 1:1 до конечной концентрации 0,5 мг/мл и хранили при -20°С до дальнейшего использования.Ten male BALB / c mice were used for immunization. For the first immunization, the conjugate solution was mixed with Freund's complete adjuvant (Sigma, USA) in a 1: 1 ratio. A 0.2 ml aliquot of the suspension was injected into the hind leg thigh muscle of the animal. One month after the first immunization, the mice were injected with a suspension of the conjugate with incomplete Freund's adjuvant (Sigma, USA) in a 1: 1 ratio. Three weeks later, a third immunization was given by injecting antigen without adjuvant intraperitoneally. The injections were repeated every even week. Blood volume of 0.2 ml was collected from each mouse from the tail vein every odd week. 50 μl of heparin solution (5000 U / ml) was added as an anticoagulant. Serum was separated by centrifugation (1000 × g, 10 min, 4 ° C), combined, diluted with glycerol in a 1: 1 ratio, and stored at -20 ° C until further use. To isolate TTX-specific immunoglobulins, a column with TTX covalently bound to an Affigel-10 sorbent (Bio-Rad, USA) was used. The sorbent was synthesized according to the protocol of Takati et al. (Takati, N., Mountassif, D., Taleb, H., Lee, K., Blaghen, M. Purification and partial characterization of paralytic shellfish poison-binding protein from Acanthocardia tuberculatum // Toxicon, 2007, v. 50 (3 ), pp. 311–321) with some modifications. Briefly, 5 ml of Affigel-10 in isopropanol was treated with 50 μl of ethylenediamine and 250 μl of dimethylformamide at 20 ° C. for 30 minutes. Then it was washed with 50 mM phosphate buffer (PB, pH 7.4), 5% glutaraldehyde (Sigma, USA) was added, and the mixture was incubated at 20 ° C for 30 minutes. The sorbent was washed with PB, 20 μg of TTX citrate was added and incubated at 20 ° C for 4 hours. Unbound toxin was washed out using PB. Then the sorbent was incubated in 5 ml of PB with 0.1 M NaBH 4 at 20 ° C for 2 hours. The serum was applied to the column, washed with 0.05 M Tris-HCl with 0.15 M NaCl, pH 7.5. Antibodies bound to TTX were eluted using glycine buffer containing 0.15 M NaCl, pH 3.0, followed by elution with glycine buffer containing 0.15 M NaCl, pH 2.2. To prevent irreversible denaturation of immunoglobulins, the pH of the eluates was adjusted to 7.5 using 1.5 M Tris-HCl, pH 7.5. Antibodies were concentrated using Vivaspin centricones with a molecular weight cutoff of 30 kDa (Sartorius, Germany), mixed with glycerol in a 1: 1 ratio to a final concentration of 0.5 mg / ml, and stored at -20 ° C until further use.
Для конкурентного ИФА 96-луночный планшет (Nunc Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, США) сенсибилизировали конъюгатом BSA-ТТХ в 0,1 М карбонатном буфере, содержащем 0,15 М NaCl, рН 9,5. Конъюгат BSA-TTX получали по той же методике, что и для конъюгата PHA-TTX (см. выше). 100 мкл конъюгата BSA-TTX (4 мкг/мл) добавляли в каждую лунку и инкубировали при 20-37°С в течение 30-100 минут. Затем его промывали четырьмя сменами буфера ТБС-Тритон-X-100, содержащего 0,05 М Трис-HCl, 0,15 М NaCl и 0,005% Тритон Х-100, рН 7,4. После этого в каждую лунку добавляли 120 мкл блокирующего раствора, содержащего 1 мг/мл обезжиренного молока в буфере ТБС-Тритон-X-100, планшет инкубировали при 20-37°C в течение 30-100 минут и промывали четыре раза буфером ТБС-Тритон-Х-100. 50 мкл тестового экстракта или калибровочного раствора ТТХ добавляли в первую лунку в каждом ряду, и каждый ряд (за исключением последней лунки) заполняли двукратными серийными разведениями соответствующих растворов. После этого в каждую лунку добавляли 50 мкл раствора поликлональных антител к ТТХ (разведение 1:150) в буфере ТБС-Тритон-X-100. В последние лунки планшета добавляли раствор антител без ТТХ в качестве положительного контроля. Планшет инкубировали при 20-37°С в течение 30-100 минут. Затем его промывали четыре раза буфером ТБС-Тритон-X-100; 100 мкл козьих анти-мышиных антител, конъюгированных с пероксидазой хрена (Thermo Fisher Scientific, США) в растворе ТБС-Тритон-X-100 (разведение 1:1600) добавляли в каждую лунку и инкубировали при 20-37°C в течение 30-100 минут. Планшет отмывали, как указано выше. Затем в каждую лунку добавляли 100 мкл раствора ортофениленамина в 0,1 М фосфат-цитратном буфере, рН 5,0 и инкубировали в течение 15 минут. После этого в каждую лунку добавляли 50 мкл 5% H2SO4, чтобы остановить реакцию. Поглощение образцов измеряли при 492 нм с использованием планшетного ридера ELx800uv (Bio-Tek Instruments Inc., США). Содержание ТТХ во всех лунках было рассчитано с использованием калибровочной кривой (рис. 1 Б).For competitive ELISA, a 96-well plate (Nunc Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, USA) was sensitized with BSA-TTX conjugate in 0.1 M carbonate buffer containing 0.15 M NaCl, pH 9.5. The BSA-TTX conjugate was prepared in the same manner as for the PHA-TTX conjugate (see above). 100 μl BSA-TTX conjugate (4 μg / ml) was added to each well and incubated at 20-37 ° C for 30-100 minutes. Then it was washed with four changes of TBS-Triton-X-100 buffer containing 0.05 M Tris-HCl, 0.15 M NaCl and 0.005% Triton X-100, pH 7.4. After that, 120 μl of blocking solution containing 1 mg / ml skim milk in TBS-Triton-X-100 buffer was added to each well, the plate was incubated at 20-37 ° C for 30-100 minutes and washed four times with TBS-Triton buffer. -X-100. 50 μl of test extract or TTX calibration solution was added to the first well in each row, and each row (except for the last well) was filled with two-fold serial dilutions of the respective solutions. After that, 50 μl of a solution of polyclonal antibodies to TTX (dilution 1: 150) in TBS-Triton-X-100 buffer was added to each well. Antibody solution without TTX was added to the last wells of the plate as a positive control. The plate was incubated at 20-37 ° C for 30-100 minutes. It was then washed four times with TBS-Triton-X-100 buffer; 100 μl of goat anti-mouse antibodies conjugated with horseradish peroxidase (Thermo Fisher Scientific, USA) in a solution of TBS-Triton-X-100 (dilution 1: 1600) was added to each well and incubated at 20-37 ° C for 30 100 minutes. The plate was washed as described above. Then, 100 μl of a solution of orthophenyleneamine in 0.1 M phosphate-citrate buffer, pH 5.0, was added to each well and incubated for 15 minutes. Thereafter, 50 μl of 5% H 2 SO 4 was added to each well to stop the reaction. The absorbance of the samples was measured at 492 nm using an ELx800uv plate reader (Bio-Tek Instruments Inc., USA). The TTX content in all wells was calculated using a calibration curve (Fig. 1B).
Были рассчитаны пределы обнаружения (LoD), пределы количественного определения (LoQ), рабочий диапазон, среднее значение, стандартное отклонение (S.D.), извлечение и коэффициент вариации (CV) метода ИФА. LoD и LoQ были рассчитаны с использованием метода международной конференции по гармонизации (Shrivastava, A., Gupta, V. Methods for the determination of limit of detection and limit of quantitation of the analytical methods // Chronicles of Young Scientists, 2011, v. 2(1), p. 21) следующим образом: LoD = 3,3×S.D./s, LoQ = 10×S.D./s, где s - наклон стандартной кривой. Все статистические процедуры, включая вычисление среднего значения, S.D. и CV, выполнялись с использованием пакета инструментов анализа Microsoft Excel 2010 (Microsoft Corp, Редмонд, Вашингтон, США). Степень извлечения рассчитывали на основе анализа экстрактов ТТХ-несодержащих немертин вида Cerebratulus marginatus, с внесенным TTX концентрацией 70, 200, 350, 1000 нг/мл. LoD и LoQ составиляли 25,54 и 77,34 нг/мл соответственно. Рабочий диапазон составлял 25,54–2500 нг/мл (рис. 1А, Б). В линейном диапазоне средний внутрипланшетный CV для повторов составлял 2,02–4,67% (фиг. 1B), в то время как средний межпланшетный CV составлял 5,66% (Фиг. 1C, D). Извлечение метода составило 101,6% для 1000 нг/мл и 70% для диапазона 70–350 нг/мл. CV для данных, полученных с помощью ИФА и высокоэффективной жидкостной хроматографией-тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС), составил 14,64%. Таким образом, данные, полученные с помощью ВЭЖХ-МС/МС и ИФА, согласуются, и предлагаемая модификация ИФА является воспроизводимым, чувствительным и точным методом измерения общего содержания ТТХ. Константу ассоциации Ka взаимодействия антиген-антитело определяли по методике линеаризации (Orosz, F., Ovádi, J. A simple method for the determination of dissociation constants by displacement ELISA // Journal of Immunological Methods, 2002, v. 270(2), pp. 155–162, ее значение составляло 6*108 М-1. The limits of detection (LoD), limits of quantification (LoQ), working range, mean, standard deviation (SD), recovery, and coefficient of variation (CV) of the ELISA method were calculated. LoD and LoQ were calculated using the method of the international conference on harmonization (Shrivastava, A., Gupta, V. Methods for the determination of limit of detection and limit of quantitation of the analytical methods // Chronicles of Young Scientists, 2011, v. 2 (1), p. 21) as follows: LoD = 3.3 × SD / s, LoQ = 10 × SD / s, where s is the slope of the standard curve. All statistical procedures, including the calculation of the mean, SD, and CV, were performed using the Microsoft Excel 2010 Analysis Toolkit (Microsoft Corp., Redmond, Washington, USA). The degree of extraction was calculated based on the analysis of extracts of TTX-free nemertines of the species Cerebratulus marginatus, with TTX applied at a concentration of 70, 200, 350, 1000 ng / ml. LoD and LoQ were 25.54 and 77.34 ng / ml, respectively. The working range was 25.54–2500 ng / ml (Fig. 1A, B). In the linear range, the mean intraplate CV for repeats was 2.02-4.67% (FIG. 1B), while the mean interplate CV was 5.66% (FIG. 1C, D). The method recovery was 101.6% for 1000 ng / ml and 70% for the range 70-350 ng / ml. The CV for data obtained by ELISA and high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS / MS) was 14.64%. Thus, the data obtained using HPLC-MS / MS and ELISA are consistent, and the proposed modification of ELISA is a reproducible, sensitive and accurate method for measuring the total content of TTX. The association constant Ka of the antigen-antibody interaction was determined by the linearization method (Orosz, F., Ovadi, J. A simple method for the determination of dissociation constants by displacement ELISA // Journal of Immunological Methods, 2002, v. 270 (2), pp. 155-162, its value was 6 * 10 8 M -1 .
Предварительно для определения количественного и качественного содержания ТТХ и его аналогов строили калибровочную кривую с использованием калибровочных растворов.To determine the quantitative and qualitative content of TTX and its analogs, a calibration curve was preliminarily constructed using calibration solutions.
Изобретение иллюстрируется фигурой 1, где:The invention is illustrated in figure 1, where:
на фигуре 1А представлена стандартная кривая метода ИФА для количественного определения общей концентрации ТТХ и его аналогов; Figure 1A shows a standard ELISA curve for quantifying the total concentration of TTX and its analogs;
на фиг.1Б – представлена линейная часть стандартной кривой. Число повторных измерений для каждой концентрации (n) равно 8. Кривая хорошо соответствует экспериментальным данным (R² = 0,994, y = -0,1938x + 1,2743); Fig. 1B shows the linear part of the standard curve. The number of repeated measurements for each concentration (n) is 8. The curve is in good agreement with the experimental data (R² = 0.994, y = -0.1938x + 1.2743);
на фиг. 1В – приведены стандартные кривые для четырех повторов ИФА на разных планшетах;in fig. 1B shows the standard curves for four replicates of ELISA on different plates;
на фиг. 1Г – приведена линейная часть стандартных кривых для четырех ИФА, проведенных на разных планшетах.in fig. 1D - shows the linear part of the standard curves for four ELISA conducted on different plates.
Пример 1Example 1
Экстракт немертин вида Cephalothrix simula готовили, как описано ранее (Vlasenko, A.E., Velansky, P. V., Chernyshev, A. V., Kuznetsov, V.G., Magarlamov, T.Y. Tetrodotoxin and its analogues profile in nemertean species from the sea of Japan // Toxicon, 2018, v. 156, pp. 48–51.), используя образцы ткани по 100 мг. рН доводили до ~ 7,5 с помощью 0,5 М Трис-HCl, 1,5 М NaCl, рН 7,5. Конечные экстракты хранили при -20°С до дальнейшего использования. An extract of nemertean species Cephalothrix simula was prepared as described earlier (Vlasenko, AE, Velansky, PV, Chernyshev, AV, Kuznetsov, VG, Magarlamov, TY Tetrodotoxin and its analogs profile in nemertean species from the sea of Japan // Toxicon, 2018, v . 156, pp. 48-51.) Using 100 mg tissue samples. The pH was adjusted to ~ 7.5 with 0.5 M Tris-HCl, 1.5 M NaCl, pH 7.5. The final extracts were stored at -20 ° C until further use.
Для конкурентного ИФА 96-луночный планшет (Nunc Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, США) сенсибилизировали конъюгатом BSA-ТТХ в 0,1 М карбонатном буфере, содержащем 0,15 М NaCl, рН 9,5. 100 мкл конъюгата BSA-TTX (4 мкг/мл) добавляли в каждую лунку и инкубировали при 37°С в течение 30 минут. Затем его промывали четырьмя сменами буфера ТБС-Тритон-X-100, содержащего 0,05 М Трис-HCl, 0,15 М NaCl и 0,005% Тритон Х-100, рН 7,4. После этого в каждую лунку добавляли 120 мкл блокирующего раствора, содержащего 1 мг/мл обезжиренного молока в ТБС-Тритон-X-100, и планшет инкубировали при 37°C в течение 30 минут и промывали буфером ТБС-Тритон-X-100. 50 мкл тестового экстракта или калибровочного раствора ТТХ добавляли в первую лунку в каждом ряду, и каждый ряд (за исключением последней лунки) заполняли двукратными серийными разведениями соответствующих растворов. После этого в каждую лунку добавляли 50 мкл раствора поликлональных антител к ТТХ (разведение 1:150) в буфере ТБС-Тритон-X-100. В последние лунки планшета добавляли раствор антител без ТТХ в качестве положительного контроля. Планшет инкубировали при 37°С в течение 30 минут. Затем его промывали буфером ТБС-Тритон-X-100; 100 мкл козьих анти-мышиных антител, конъюгированных с пероксидазой хрена (Thermo Fisher Scientific, США) в растворе ТБС-Тритон-X-100 (разведение 1:1600) добавляли в каждую лунку и инкубировали при 37°C в течение 30 минут. Планшет отмывали, как указано выше. Затем в каждую лунку добавляли 100 мкл раствора ортофениленамина в 0,1 М фосфат-цитратном буфере, рН 5,0 и инкубировали в течение 15 минут. После этого в каждую лунку добавляли 50 мкл 5% H2SO4, чтобы остановить реакцию. Поглощение образцов измеряли при 492 нм с использованием планшетного ридера ELx800uv (Bio-Tek Instruments Inc., США). Содержание ТТХ во всех лунках было рассчитано с использованием калибровочной кривой (фиг. 1 Б). Согласно ВЭЖХ-МС/МС, экстракт C.simula содержал 23 616 нг ТТХ и его аналогов (в том числе, 4-эпитТТХ, 4,9-ангидроТТХ, 5-дезоксиТТХ, 11-дезоксиТТХ и 5,6,11-тридеоксиTTX) на 1 г массы тела. Содержание TTX и его аналогов, выявленное методом ИФА, составляло 29 069 ± 4 874 нг/г массы тела. For competitive ELISA, a 96-well plate (Nunc Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, USA) was sensitized with BSA-TTX conjugate in 0.1 M carbonate buffer containing 0.15 M NaCl, pH 9.5. 100 μl BSA-TTX conjugate (4 μg / ml) was added to each well and incubated at 37 ° C for 30 minutes. Then it was washed with four changes of TBS-Triton-X-100 buffer containing 0.05 M Tris-HCl, 0.15 M NaCl and 0.005% Triton X-100, pH 7.4. Thereafter, 120 μl of blocking solution containing 1 mg / ml skim milk in TBS-Triton-X-100 was added to each well, and the plate was incubated at 37 ° C for 30 minutes and washed with TBS-Triton-X-100 buffer. 50 μl of test extract or TTX calibration solution was added to the first well in each row, and each row (except for the last well) was filled with two-fold serial dilutions of the respective solutions. After that, 50 μl of a solution of polyclonal antibodies to TTX (dilution 1: 150) in TBS-Triton-X-100 buffer was added to each well. Antibody solution without TTX was added to the last wells of the plate as a positive control. The plate was incubated at 37 ° C for 30 minutes. Then it was washed with TBS-Triton-X-100 buffer; 100 μl of goat anti-mouse antibodies conjugated with horseradish peroxidase (Thermo Fisher Scientific, USA) in a solution of TBS-Triton-X-100 (dilution 1: 1600) was added to each well and incubated at 37 ° C for 30 minutes. The plate was washed as described above. Then, 100 μl of a solution of orthophenyleneamine in 0.1 M phosphate-citrate buffer, pH 5.0, was added to each well and incubated for 15 minutes. Thereafter, 50 μl of 5% H 2 SO 4 was added to each well to stop the reaction. The absorbance of the samples was measured at 492 nm using an ELx800uv plate reader (Bio-Tek Instruments Inc., USA). The TTX content in all wells was calculated using a calibration curve (Fig. 1B). According to HPLC-MS / MS, the C. simula extract contained 23,616 ng of TTX and its analogs (including 4-epitTTC, 4,9-anhydroTTC, 5-deoxyTTC, 11-deoxyTTC, and 5,6,11-trideoxyTTX) per 1 g of body weight. The content of TTX and its analogs, revealed by ELISA, was 29,069 ± 4,874 ng / g of body weight.
Пример 2Example 2
Экстракт немертин вида Cerebratulus marginatus готовили, как описано ранее (Vlasenko, A.E., Velansky, P. V., Chernyshev, A. V., Kuznetsov, V.G., Magarlamov, T.Y. Tetrodotoxin and its analogues profile in nemertean species from the sea of Japan // Toxicon, 2018, v. 156, pp. 48–51.), используя образцы ткани по 100 мг, добавляли 200 нг ТТХ. рН доводили до ~ 7,5 с помощью 0,5 М Трис-HCl, 1,5 М NaCl, рН 7,5. Конечные экстракты хранили при -20°С до дальнейшего использования.The extract of nemertean species Cerebratulus marginatus was prepared as described earlier (Vlasenko, AE, Velansky, PV, Chernyshev, AV, Kuznetsov, VG, Magarlamov, TY Tetrodotoxin and its analogs profile in nemertean species from the sea of Japan // Toxicon, 2018, v 156, pp. 48-51), using 100 mg tissue samples, 200 ng of TTX was added. The pH was adjusted to ~ 7.5 with 0.5 M Tris-HCl, 1.5 M NaCl, pH 7.5. The final extracts were stored at -20 ° C until further use.
Для конкурентного ИФА 96-луночный планшет (Nunc Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, США) сенсибилизировали конъюгатом BSA-ТТХ в 0,1 М карбонатном буфере, содержащем 0,15 М NaCl, рН 9,5. 100 мкл конъюгата BSA-TTX (4 мкг/мл) добавляли в каждую лунку и инкубировали при 30°С в течение 45 минут. Затем его промывали четырьмя сменами буфера ТБС-Тритон-Х-100, содержащего 0,05 М Трис-HCl, 0,15 М NaCl и 0,005% Тритон Х-100, рН 7,4. После этого в каждую лунку добавляли 120 мкл блокирующего раствора, содержащего 1 мг/мл обезжиренного молока в буфере ТБС-Тритон-Х-100, и планшет инкубировали при 30°С в течение 45 минут и промывали буфером ТБС-Тритон-Х-100. 50 мкл тестового экстракта или калибровочного раствора ТТХ добавляли в первую лунку в каждом ряду, и каждый ряд (за исключением последней лунки) заполняли двукратными серийными разведениями соответствующих растворов. После этого в каждую лунку добавляли 50 мкл раствора поликлональных антител к ТТХ (разведение 1:150) в буфере ТБС-Тритон-Х-100. В последние лунки планшета добавляли раствор антител без ТТХ в качестве положительного контроля. Планшет инкубировали при 30°С в течение 45 минут. Затем его промывали буфером ТБС-Тритон-Х-100; 100 мкл козьих анти-мышиных антител, конъюгированных с пероксидазой хрена (Thermo Fisher Scientific, США) в растворе ТБС-Тритон-Х-100 (разведение 1:1600) добавляли в каждую лунку и инкубировали при 30°С в течение 45 минут. Планшет отмывали, как указано выше. Затем в каждую лунку добавляли 100 мкл раствора ортофениленамина в 0,1 М фосфат-цитратном буфере, рН 5,0 и инкубировали в течение 15 минут. После этого в каждую лунку добавляли 50 мкл 5% H2SO4, чтобы остановить реакцию. Поглощение образцов измеряли при 492 нм с использованием планшетного ридера ELx800uv (Bio-Tek Instruments Inc., США). Содержание ТТХ во всех лунках было рассчитано с использованием калибровочной кривой (фиг. 1 Б) и составило 142 ± 8 нг/мл.For competitive ELISA, a 96-well plate (Nunc Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, USA) was sensitized with BSA-TTX conjugate in 0.1 M carbonate buffer containing 0.15 M NaCl, pH 9.5. 100 μl BSA-TTX conjugate (4 μg / ml) was added to each well and incubated at 30 ° C for 45 minutes. Then it was washed with four changes of TBS-Triton-X-100 buffer containing 0.05 M Tris-HCl, 0.15 M NaCl and 0.005% Triton X-100, pH 7.4. Thereafter, 120 μl of blocking solution containing 1 mg / ml skim milk in TBS-Triton-X-100 buffer was added to each well, and the plate was incubated at 30 ° C for 45 minutes and washed with TBS-Triton-X-100 buffer. 50 μl of test extract or TTX calibration solution was added to the first well in each row, and each row (except for the last well) was filled with two-fold serial dilutions of the respective solutions. After that, 50 μl of a solution of polyclonal antibodies to TTX (dilution 1: 150) in TBS-Triton-X-100 buffer was added to each well. Antibody solution without TTX was added to the last wells of the plate as a positive control. The plate was incubated at 30 ° C for 45 minutes. Then it was washed with TBS-Triton-X-100 buffer; 100 μl of goat anti-mouse antibodies conjugated with horseradish peroxidase (Thermo Fisher Scientific, USA) in TBS-Triton-X-100 solution (dilution 1: 1600) was added to each well and incubated at 30 ° C for 45 minutes. The plate was washed as described above. Then, 100 μl of a solution of orthophenyleneamine in 0.1 M phosphate-citrate buffer, pH 5.0, was added to each well and incubated for 15 minutes. Thereafter, 50 μl of 5% H 2 SO 4 was added to each well to stop the reaction. The absorbance of the samples was measured at 492 nm using an ELx800uv plate reader (Bio-Tek Instruments Inc., USA). The content of TTX in all wells was calculated using the calibration curve (Fig. 1B) and amounted to 142 ± 8 ng / ml.
Пример 3Example 3
Экстракт полихет Nereis sp. (готовили согласно процедуре, описанной ранее для немертин (Vlasenko, A.E., Velansky, P. V., Chernyshev, A. V., Kuznetsov, V.G., Magarlamov, T.Y. Tetrodotoxin and its analogues profile in nemertean species from the sea of Japan // Toxicon, 2018, v. 156, pp. 48–51.), используя образцы ткани по 100 мг, добавляли 1000 нг ТТХ. рН доводили до ~ 7,5 с помощью 0,5 М Трис-HCl, 1,5 М NaCl, рН 7,5. Конечные экстракты хранили при -20°С до дальнейшего использования.Polychaete extract Nereis sp. (prepared according to the procedure described earlier for nemerteans (Vlasenko, AE, Velansky, PV, Chernyshev, AV, Kuznetsov, VG, Magarlamov, TY Tetrodotoxin and its analogs profile in nemertean species from the sea of Japan // Toxicon, 2018, v. 156, pp. 48-51), 1000 ng of TTX was added using tissue samples of 100 mg, pH was adjusted to ~ 7.5 with 0.5 M Tris-HCl, 1.5 M NaCl, pH 7.5. The final extracts were stored at -20 ° C until further use.
Для конкурентного ИФА 96-луночный планшет (Nunc Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, США) сенсибилизировали конъюгатом BSA-ТТХ в 0,1 М карбонатном буфере, содержащем 0,15 М NaCl, рН 9,5. 100 мкл конъюгата BSA-TTX (4 мкг/мл) добавляли в каждую лунку и инкубировали при 20°С в течение 100 минут. Затем его промывали четырьмя сменами буфера ТБС-Тритон-Х-100, содержащего 0,05 М Трис-HCl, 0,15 М NaCl и 0,005% Тритон Х-100, рН 7,4. После этого в каждую лунку добавляли 120 мкл блокирующего раствора, содержащего 1 мг/мл обезжиренного молока в буфере ТБС-Тритон-Х-100, и планшет инкубировали при 20°С в течение 100 минут и промывали буфером ТБС-Тритон-Х-100. 50 мкл тестового экстракта или калибровочного раствора ТТХ добавляли в первую лунку в каждом ряду, и каждый ряд (за исключением последней лунки) заполняли двукратными серийными разведениями соответствующих растворов. После этого в каждую лунку добавляли 50 мкл раствора поликлональных антител к ТТХ (разведение 1:150) в буфере ТБС-Тритон-Х-100. В последние лунки планшета добавляли раствор антител без ТТХ в качестве положительного контроля. Планшет инкубировали при 20°С в течение 100 минут. Затем его промывали буфером ТБС-Тритон-Х-100; 100 мкл козьих анти-мышиных антител, конъюгированных с пероксидазой хрена (Thermo Fisher Scientific, США) в растворе ТБС-Тритон-Х-100 (разведение 1:1600) добавляли в каждую лунку и инкубировали при 20°С в течение 100 минут. Планшет отмывали, как указано выше. Затем в каждую лунку добавляли 100 мкл раствора ортофениленамина в 0,1 М фосфат-цитратном буфере, рН 5,0 и инкубировали в течение 15 минут. После этого в каждую лунку добавляли 50 мкл 5% H2SO4, чтобы остановить реакцию. Поглощение образцов измеряли при 492 нм с использованием планшетного ридера ELx800uv (Bio-Tek Instruments Inc., США). Содержание ТТХ во всех лунках было рассчитано с использованием калибровочной кривой (рис. 1 Б) и составило 1010± 10 нг/мл.For competitive ELISA, a 96-well plate (Nunc Maxisorp, Thermo Fisher Scientific, USA) was sensitized with BSA-TTX conjugate in 0.1 M carbonate buffer containing 0.15 M NaCl, pH 9.5. 100 μl BSA-TTX conjugate (4 μg / ml) was added to each well and incubated at 20 ° C for 100 minutes. Then it was washed with four changes of TBS-Triton-X-100 buffer containing 0.05 M Tris-HCl, 0.15 M NaCl and 0.005% Triton X-100, pH 7.4. Thereafter, 120 μl of blocking solution containing 1 mg / ml skim milk in TBS-Triton-X-100 buffer was added to each well, and the plate was incubated at 20 ° C for 100 minutes and washed with TBS-Triton-X-100 buffer. 50 μl of test extract or TTX calibration solution was added to the first well in each row, and each row (except for the last well) was filled with two-fold serial dilutions of the respective solutions. After that, 50 μl of a solution of polyclonal antibodies to TTX (dilution 1: 150) in TBS-Triton-X-100 buffer was added to each well. Antibody solution without TTX was added to the last wells of the plate as a positive control. The plate was incubated at 20 ° C for 100 minutes. Then it was washed with TBS-Triton-X-100 buffer; 100 μl of goat anti-mouse antibodies conjugated with horseradish peroxidase (Thermo Fisher Scientific, USA) in a solution of TBS-Triton-X-100 (dilution 1: 1600) was added to each well and incubated at 20 ° C for 100 minutes. The plate was washed as described above. Then, 100 μl of a solution of orthophenyleneamine in 0.1 M phosphate-citrate buffer, pH 5.0, was added to each well and incubated for 15 minutes. Thereafter, 50 μl of 5% H 2 SO 4 was added to each well to stop the reaction. The absorbance of the samples was measured at 492 nm using an ELx800uv plate reader (Bio-Tek Instruments Inc., USA). The TTX content in all wells was calculated using the calibration curve (Fig. 1B) and amounted to 1010 ± 10 ng / ml.
Приведенные примеры подтверждают, что заявленный метод позволяет определить суммарную концентрацию ТТХ и его аналогов в экстрактах морских организмов, в частности, 4-эпиТТХ, 4,9-ангидроТТХ, 5-дезоксиТТХ, 11-дезоксиТТХ и 5,6,11-тридеоксиTTX, 11-оксоТТХ, 5,6,11-тридеоксиТТХ. Время проведения анализа меньше, чем у прототипа, и составляет 5 часов. Метод исключает возможность перекрестной реакции между получаемыми антителами и компонентами исследуемых экстрактов, что позволяет упростить процедуру подготовки экстрактов и сократить суммарное время проведения анализа и его стоимость. The above examples confirm that the claimed method makes it possible to determine the total concentration of TTX and its analogs in extracts of marine organisms, in particular, 4-epi TTX, 4,9-anhydro TTX, 5-deoxy TTX, 11-deoxy TTX and 5,6,11-trideoxy TTX, 11 -oxoTTC, 5,6,11-trideoxyTTC. The analysis time is less than that of the prototype, and is 5 hours. The method excludes the possibility of cross-reaction between the obtained antibodies and the components of the investigated extracts, which makes it possible to simplify the procedure for preparing extracts and to reduce the total time of the analysis and its cost.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), грант № 18-04-00808 А.This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (RFBR), grant no. 18-04-00808 A.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115136A RU2744705C1 (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Method of indirect competitive immune-enzyme analysis for determining the content of tetrodotoxin and its analogues in extracts of marine organisms |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115136A RU2744705C1 (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Method of indirect competitive immune-enzyme analysis for determining the content of tetrodotoxin and its analogues in extracts of marine organisms |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2744705C1 true RU2744705C1 (en) | 2021-03-15 |
Family
ID=74874346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020115136A RU2744705C1 (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Method of indirect competitive immune-enzyme analysis for determining the content of tetrodotoxin and its analogues in extracts of marine organisms |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2744705C1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4762781A (en) * | 1983-12-30 | 1988-08-09 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Antibodies capable of specifically identifying haptenic groups, their preparation and their use and to new antigens permitting their preparation |
-
2020
- 2020-04-30 RU RU2020115136A patent/RU2744705C1/en active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4762781A (en) * | 1983-12-30 | 1988-08-09 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Antibodies capable of specifically identifying haptenic groups, their preparation and their use and to new antigens permitting their preparation |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
JEN H. C. et al. Tetrodotoxin and paralytic shellfish poisons in gastropod species from Vietnam analyzed by high-performance liquid chromatography and liquid chromatography-tandem mass spectrometry // Journal of Food and Drug Analysis. - 2014. - Vol. 22. - No. 2. - P. 178-188. * |
TAO J. et al. Development of competitive indirect ELISA for the detection of tetrodotoxin and a survey of the distribution of tetrodotoxin in the tissues of wild puffer fish in the waters of south-east China // Food Additives and Contaminants. - 2010. - Vol. 27. - No. 11. - P. 1589-1597. * |
ZHOU Y. et al. Identification of tetrodotoxin antigens and a monoclonal antibody // Food Chemistry. - 2009. - Vol. 112. - No. 3. - P. 582-586. * |
ЕГОРОВ А. М. и др. Теория и практика иммуноферментного анализа. - М.: Высш. шк. - 1991. - 288 с. HUEBNER J. Antibody‐antigen interactions and measurements of immunologic reactions // Immunology, infection, and immunity. - 2004. - P. 207-232. * |
КУЗНЕЦОВ В. Г. Антитела против низкомолекулярных гуанидиновых нейротоксинов как средство детоксикации и аналитической диагностики // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2017. - Т. 19. - N. 5-2. - С. 313-317. * |
КУЗНЕЦОВ В. Г. Антитела против низкомолекулярных гуанидиновых нейротоксинов как средство детоксикации и аналитической диагностики // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2017. - Т. 19. - N. 5-2. - С. 313-317. TAO J. et al. Development of competitive indirect ELISA for the detection of tetrodotoxin and a survey of the distribution of tetrodotoxin in the tissues of wild puffer fish in the waters of south-east China // Food Additives and Contaminants. - 2010. - Vol. 27. - No. 11. - P. 1589-1597. ZHOU Y. et al. Identification of tetrodotoxin antigens and a monoclonal antibody // Food Chemistry. - 2009. - Vol. 112. - No. 3. - P. 582-586. JEN H. C. et al. Tetrodotoxin and paralytic shellfish poisons in gastropod species from Vietnam analyzed by high-performance liquid chromatography and liquid chromatography-tandem mass spectrometry // Journal of Food and Drug Analysis. - 2014. - Vol. 22. - No. 2. - P. 178-188. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102551444B1 (en) | Anti-drug antibody assay with suppressed target interference | |
Campbell et al. | Detection and quantitation of chloramphenicol by competitive enzyme-linked immunoassay | |
CN109307761B (en) | Indirect competitive ELISA method for detecting furaldehyde | |
Liu et al. | Development of a monoclonal antibody based-ELISA for the detection of chloramphenicol in shrimp, feed and milk samples and validation by LC-MS/MS coupled with immunoaffinity clean-up | |
CN101793894A (en) | Direct competitive enzyme-linked immunoassay kit for detecting medroxyprogesterone acetate | |
Tao et al. | Simultaneous determination of chloramphenicol and clenbuterol in milk with hybrid chemiluminescence immunoassays | |
Xu et al. | Development of competitive ELISA and CLEIA for quantitative analysis of polymyxin B | |
RU2744705C1 (en) | Method of indirect competitive immune-enzyme analysis for determining the content of tetrodotoxin and its analogues in extracts of marine organisms | |
WO2003006507A1 (en) | Method of preparing antinarcotic shellfish toxin antibody, novel antibody, elisa kit with the use of the antibody and labelled toxin sample prepared by the method | |
KO et al. | Direct competitive enzyme-linked immunosorbent assay for sulfamethazine | |
Kim et al. | Production of group specific monoclonal antibody to aflatoxins and its application to enzyme-linked immunosorbent assay | |
Yin et al. | The broad-spectrum and ultra-sensitive detection of zeranol and its analogues by an enzyme-linked immunosorbent assay in cattle origin samples | |
Lu et al. | Rapid quantitative detection of chloramphenicol in three food products by lanthanide-labeled fluorescent-nanoparticle immunochromatographic strips | |
Stenzel et al. | Cross-reactivity of anti-digoxin antibodies with digitoxin depends on tracer structure | |
Snitkoff et al. | Development of an Immunoassay for Monitoring the Levels of Ciprofloxacin Patient Samples | |
CN101769921A (en) | Direct competitive enzyme-linked immunosorbent assay kit for assaying nortestosterone (nandrolone) | |
Sushma et al. | Melamine detection in food matrices employing chicken antibody (IgY): A comparison between colorimetric and chemiluminescent methods | |
CN111443202B (en) | ELISA kit for detecting anticoagulant rodenticide, preparation and application thereof | |
US8039226B2 (en) | Anti NC1 monoclonal antibody | |
WO2011071368A1 (en) | Method for measuring hepcidin | |
CN107228939A (en) | Detect enzyme linked immunological kit and its application of morphine and codeine | |
Wang et al. | Development of a chemiluminescent ELISA for determining okadaic acid in shellfish | |
CN109061168B (en) | Enzyme linked immunosorbent assay kit for detecting diclazuril and application thereof | |
Cernoch et al. | Production and analytical characterization of neopterin immunoreagents for biosensor developments | |
CN101769920A (en) | Direct competitive enzyme-linked immunosorbent assay kit for assaying betamethasone |