多菌灵单克隆抗体的制备及其免疫层析试纸条产品的开发

多菌灵(Carbendazim,CBZ)是目前农业生产过程中高频使用的一种苯并咪唑类广谱杀菌剂,对农作物的各种真菌疾病有着明显的防治作用,能有效提高作物的产量与质量。然而CBZ结构稳定,不容易分Integrated Chinese and western medicine解而在环境和农产品中持续残留,给食品安全和人类健康带来严重威胁。当下针对食品中CBZ的检测主要依靠仪器分析方法,以上方法需要依赖昂贵设备和专业的技术人员、且操作过程复杂耗时、成本高昂,限制了其在大规模农残筛查监测和现场实时检测中的应用。相比之下,基于抗原抗体特异性识别的免疫分析方法是农药残留快检和现场实时检测的常用方案。其中,免疫层析技术(Immunochromatographic assay,ICA)因简单快速、成本低廉、结果可裸眼判读等优势成为现场筛查检测的首选手段。因此,制备高性能抗CBZ单克隆抗体,并基于此构建高灵敏ICA方法对加强CBZ残留监测具有重要现实意义。传统胶体金ICA方法因探针信号强度不够,导致在方法学上灵敏度受限,针对痕量污染物难以满足其检测需求。荧光纳米粒子如荧光微球、量子点微球等作为新型探针被证明能有效提高免疫层析方法的检测灵敏度。然而,上述微球的发光强度受限于聚集导致的猝灭(Aggregation-caused quenching,ACQ)效应。聚集诱导发光(Aggregation-inducedCH-223191溶解度 emission,AIE)染料在聚集状态下因分子内运动受限而强烈发光,以此材料制备的荧光纳米微球具有更高的发光强度,从而可提高免疫层析方法的灵敏度。此外,聚集诱导发光荧光微球(AIEFMs)还具有更大的stokes位移、更好的稳定性以及耐光漂白等优点,因而广泛引起了研究人员的兴趣。本研究通过化学方法合成了CBZ人工抗原,免疫小鼠后获得了抗CBZ单克隆抗体,将抗体标记在AIEFMs上构建了高性能荧光探针,并基于此建立了荧光ICA方法,实现莴苣样本中的CBZ的高灵敏检测。首先以二氨基苯并咪唑、对硝基酚碳酸脂和氨基丁酸为原料合成了CBZ抗原衍生物,并通过碳二亚胺法将其偶联在蛋白质分子(包括钥孔血蓝蛋白KLH、牛血清白蛋白BSA、鸡卵清蛋白OVA)上制备全抗原CBZ-KLH、CBZ-BSA和CBZ-OVA。然后,以CBZ-KLH作为免疫原与佐剂混合乳化后免疫Balb/c小鼠,同时以CBZ-BSA用作为包被抗原,定期对每只小鼠血清内抗Adezmapimod体外体的性能进行评价。根据小鼠血清评价结果挑取免疫效果最佳的小鼠取其脾脏细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合,经过亚克隆、细胞株筛选等过程后,成功获得了一株抗CBZ单克隆抗体,将其命名为6C5单克隆抗体。通过亚型鉴定确定该抗体为Ig G_1亚型,通过酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)对所获抗体进行评价,结果表明抗体效价高达1:243000,抗体亲和力达1.03×10~8 L mol~(-1)。以该抗体构建ELISA方法,当CBZ浓度在3.13-50 ng m L~(-1)之间时,定量检测有较好的线性关系,半抑制浓度(IC_(50))为13.56 ng m L~(-1),最低检测灵敏度为1.92 ng m L~(-1)。特异性评估结果表明该抗体与苯菌灵交叉反应为5.4%,而与其他几种常见苯并咪唑类农药无交叉反应,证明该抗体特异性良好。将该单克隆抗体修饰在高发光AIEFMs上制备AIE荧光纳米探针,并以此构建荧光ICA方法(AIEFMs-ICA),同时与胶体金(Gold nanoparticles,Au NPs)免疫层析方法(Au NPs-ICA)进行性能对比。通过对条件的优化,AIEFMs-ICA检测CBZ的灵敏度为0.75 ng m L~(-1),其线性范围在1.56-25 ng m L~(-1)之间;Au NPs-ICA检测CBZ的灵敏度为4.78 ng m L~(-1),其线性范围为6.25-50 ng m L~(-1)。AIEFMs-ICA检测CBZ的灵敏度相比于Au NPs-ICA提升了6.3倍。实际样本加标回收实验结果显示,AIEFMs-ICA的批内、批间回收率在91%-112.3%范围之内,变异系数在2.5%-13.2%范围内,表明AIEFMs-ICA检测CBZ具有良好的准确度和精密度。此外,AIEFMs-ICA检测CBZ亦有较好的特异性。最后,通过选取21份经LC-MS/MS检测为阴性的实际样本,对其进行随机加标,进一步将AIEFMs-ICA所得数据与ELISA试剂盒所得数据进行比较,结果证实本研究构建的AIEFMs-ICA可用于实际蔬菜样本中CBZ的快速、灵敏检测。