米諾環(huán)素多克隆抗體的制備

2018-11-27 15:49:52 來源：食品安全導(dǎo)刊

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　　米諾環(huán)素又稱二甲胺四環(huán)素、美滿霉素、美諾星、康尼Minocycline、Minomycin、Klinomycin等，是一種高效、速效、長效的新半合成四環(huán)素類抗生素，其抗菌作用為該屬中最強，抗菌譜與多西環(huán)素相似，作用較四環(huán)素強2～4倍，也勝過多西環(huán)素、美他環(huán)素、土霉素。目前國內(nèi)外有關(guān)米諾環(huán)素的檢測方法主要有高效液相色譜法(HPLC)薄層色譜法(TLC)以及毛細管電泳法(CE)，這些方法雖然檢測結(jié)果準確、靈敏度高,但是待測樣品前處理過程復(fù)雜、費時。免疫學(xué)方法基于抗原、抗體之間的特異反應(yīng),具有快速、靈敏、特異性強、操作簡單等特點，是殘留檢測的有效方法,不僅適用于大量樣品的快速篩選,某些情況下也可以用于確證性檢測。

　　米諾環(huán)素為小分子化合物，本身不具有免疫原性，運用免疫學(xué)方法進行檢測首先應(yīng)將其與大分子蛋白質(zhì)載體進行偶聯(lián)，產(chǎn)生所需的免疫原性。本文應(yīng)用戊二醛法和重氮化法將米諾環(huán)素在適當(dāng)?shù)臈l件下與牛血清白蛋白(BSA)進行偶聯(lián),合成了MNC完全抗原MNC-BSA，免疫動物后制成多克隆抗體，旨在為米諾環(huán)素殘留免疫學(xué)快速檢測方法的建立奠定基礎(chǔ)。

　　材料與方法

　　材料

　　米諾環(huán)素由中國藥品生物制品檢定所提供；新西蘭大白兔由沈陽市盛京醫(yī)院提供。

　　試劑與儀器

　　弗氏完全佐劑(CFA)、弗氏不完全佐劑(IFA)sigma公司；牛血清白蛋白(BSA)北京奧博星生物技術(shù)有限公司；戊二醛(GA)、考馬斯亮蘭G250、甲醇鈉-甲醇溶液均為分析純。

　　Model 68酶標儀Bio–Rad公司；TU-1810紫外可見分光光度計北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；RET BASIC磁力攪拌器德國IKA公司；LZG-02冷凍干燥機康源保鮮技術(shù)發(fā)展公司；DNP–9162型恒溫箱上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

　　米諾環(huán)素人工抗原的合成

　　戊二醛法合成法：稱取7.5mg MNC和34mg BSA分別溶于1ml超純水和10ml PBS（0.1mol/L pH=7.4的磷酸緩沖液），將MNC溶液在攪拌下加入BSA溶液，緩慢滴入0.2ml 25%戊二醛，攪拌4h,5000r/min離心10min，上清液于磷酸緩沖液（0.01 mol/L pH=7.4）中4℃下透析5d，每天換兩次透析液，透析完畢后冷凍干燥，分裝，-20℃凍存，備用。

　　重氮化法合成法：稱取7.5mg溶解在5ml超純水中，加入8ml溴水堿液，4℃下預(yù)冷。避光向上述反應(yīng)液中緩慢滴加1mol/L的鹽酸調(diào)pH值至2.5，4℃避光逐滴滴加1ml預(yù)冷的亞硝酸鈉貯備液到上述反應(yīng)液，冰箱孵育1h，將重氮化的MNC按20：1比例慢慢加入BSA溶液，冰箱孵育24h，隨后于4℃下透析5d，每天換兩次透析液，透析完畢后冷凍干燥，分裝，-20℃凍存，備用。

　　人工抗原的鑒定與結(jié)合比的測定

　　用磷酸緩沖液PBS配制適宜濃度的BSA與MNC標準液，適當(dāng)稀釋后以PBS為空白，在波長200-500nm下對他們進行紫外掃描，繪制紫外吸收光譜曲線。按合成米諾環(huán)素完全抗原和包被抗原反應(yīng)所用半抗原、載體蛋白與偶聯(lián)產(chǎn)物的比例，用紫外分光光度計掃描測定，按(1)式計算偶聯(lián)物的結(jié)合比。

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　　式中：Ca／Cb—偶聯(lián)物中A、B兩種物質(zhì)摩爾濃度比(結(jié)合比)；ACam、ACbm—偶聯(lián)物分別在A、B最大吸收波長下的吸光值；KAam、KBbm—A、B在各自最大吸收波長下的摩爾消光系數(shù)；KAbm—A在B最大吸收峰波長處的摩爾消光系數(shù)；KBam—B在A最大吸收峰波長處的摩爾消光系數(shù)。

　　抗體的制備與純化

　　選用2只體重2kg左右的雄性新西蘭大白兔分別為1、2號兔進行免疫,共5次,免疫前采血作為陰性血清。首次免疫：將2mg/ml完全抗原與等量弗氏完全佐劑(CFA)充分乳化后進行皮下10點注射。加強免疫：每隔14d加強免疫一次,劑量不變,CFA換成弗氏不完全佐劑(IFA)。每次加強免疫一周后，耳緣靜脈采血，檢測效價。當(dāng)效價達到一定水平，停止免疫7d后心臟穿刺采血，分離抗血清，并采用辛酸一硫酸銨二步沉淀法純化抗體，制成凍干粉，于-20℃下保存?zhèn)溆谩?/span>

　　抗體免疫活性的測定

　　抗體效價的測定

　　抗血清效價測定參照文獻，利用間接ELISA法測定免疫獲得的抗體效價。

　　工作濃度

　　采用方陣實驗法測定包被抗原和酶標抗體稀釋度，確定直接競爭ELISA法抗原和酶標抗體最適工作濃度。OD490值約為1.0，抗體-抗原用的濃度組合即為抗體-抗原的工作濃度。

　　抗體的特異性考察

　　參照上述間接ELISA法和方陣滴定法確定抗原抗體的最適工作濃度，在最佳工作條件下，用間接競爭ELISA法檢測MNC抗血清與氯霉素、鏈霉素、紅霉素、金霉素、土霉素、多西環(huán)素等其它抗菌素的交叉反應(yīng)率。間接競爭ELISA法操作步驟與間接ELISA基本一致，不同的是封閉反應(yīng)完成后加入的不是倍比稀釋的待測血清，而是將梯度稀釋的藥品溶液與固定濃度的抗血清混合，分別加入板孔中．以空白對照0 ng／mL MNC時的吸光值為B0，不同質(zhì)量濃度MNC競爭后的吸光值為B，以B／B0為縱坐標，質(zhì)量濃度(ng／mL)的對數(shù)為橫坐標，繪制標準MNC的抑制曲線，同時根據(jù)下列公式計算交叉反應(yīng)率。

　　結(jié)果與分析

　　人工抗原的鑒定

　　半抗原MNC分別在波長222、252、273和348nm處有典型吸收峰。由圖1可以看出,戊二醛合成法合成的MNC-BSA的最大吸收峰由原來在278nm處呈最大吸收峰的BSA逐漸向252nm處偏移，直至波長266nm處。BSA的最大吸收波長為278nm，在300-400nm幾乎無吸收，而結(jié)合物的紫外光譜在300nm長波方向有明顯的吸收值，并且相同濃度的結(jié)合物和標準蛋白的紫外光譜相比較，吸光度明顯增加，光譜明顯具有MNC和蛋白疊加的特性。重氮化法合成的完全抗原也有相同的特性。以上結(jié)論表明兩種偶聯(lián)方法中米諾環(huán)素（MNC）和牛血清白蛋白（BSA）載體已經(jīng)發(fā)生偶聯(lián)。

　　圖1戊二醛法和重氮化法合成的兩種完全抗原的紫外掃描光譜圖

　　人工抗原結(jié)合比的測定：

　　經(jīng)計算戊二醛法與重氮化法半抗原與BSA的結(jié)合比分別人為9.9和5.9。兩種方法的偶聯(lián)比差異明顯，其中，戊二醛法的效果明顯好于重氮化法。所以采用戊二醛合成法合成的復(fù)合物為抗原進行動物免疫實驗。

　　多克隆抗體效價及工作濃度

　　用間接ELISA測定經(jīng)免疫獲得的抗血清的效價為16000。經(jīng)方陣實驗法測定包被抗原和抗體的稀釋度，確定直接競爭ELISA法中抗原和抗體的最適工作濃度分別為抗原2ug/ml、酶標抗體4ug/ml。

　　多克隆抗體的特異性考察

　　多克隆抗體的特異性鑒定：

　　在最佳的包被抗原與抗體濃度下，加抗體的同時加入米諾環(huán)素或其他結(jié)構(gòu)類似化合物（土霉素、金霉素、多西環(huán)素、青霉素等），檢測米諾環(huán)素及類似物對獲得的米諾環(huán)素多克隆抗體的交叉反應(yīng)情況。由表1可知，實驗獲得的抗體除與土霉素和多西環(huán)素和金霉素有交叉反應(yīng)外，與其他化合物未見交叉，交叉反應(yīng)率均小于0.1%。

　　米諾環(huán)素標準曲線的繪制

　　在優(yōu)化的條件下對不同濃度的米諾環(huán)素標準液進行測定，以米諾環(huán)素質(zhì)量濃度的對數(shù)值為橫坐標，抑制率為縱坐標作圖，即得其標準曲線（如圖2）

　　從標準曲線可以判定，在7.8～500ng/ml的濃度范圍內(nèi)，米諾環(huán)素質(zhì)量濃度的對數(shù)和抑制率成線性相關(guān)。其線性方程為Y=28.839x-12.97 R2=0.9874

　　根據(jù)回歸方程計算，IC50=152.6ng/ml其最低檢出限IC10=6.3ng/ml

　　結(jié)果與討論

　　目前,我國進出口食品中四環(huán)素類的殘留檢測采用的是高效液相色譜法,這種方法對被測樣品的前處理要求高,檢測的靈敏度不夠高,而免疫學(xué)檢測方法具有快速、靈敏等優(yōu)點。在免疫學(xué)檢測中，抗原和抗體的制備是整個分析方法中最為關(guān)鍵的技術(shù)。本實驗分別采用戊二醛法和重氮化法，將載體蛋白與半抗原MNC進行偶聯(lián)，得到了完全抗原MNC-BSA，采用戊二醛法合成的抗原偶聯(lián)比達到10，而且用本法合成的完全抗原免疫兔，抗血清效價達到1:16000。

　　交叉實驗表明，米諾環(huán)素除對四環(huán)素類抗生素交叉反應(yīng)較高外，對其他類似藥物均表現(xiàn)出較低的交叉反應(yīng)性（<0.1），因此可應(yīng)用于四環(huán)素類多殘留檢測。本文測定的最低檢測限為6.3ng·ml-1，遠低于動物性食品中米諾環(huán)素殘留標準，可滿足米諾環(huán)素殘留快速檢測的需要，并為后期單克隆抗體的制備和膠體金免疫層析法檢測奠定了基礎(chǔ)。

　　作者簡介：郭德超,男，工程師，碩士，主要從事食品檢驗工作。

　　郭德超鄭鳳娥杜翠榮王巖松霍曉雪

　　沈陽食品檢驗所