可樂(lè)定ELISA檢測(cè)試劑盒的研制及其性能評(píng)價(jià)

李丹妮 ，顧欣，黃華，陸沛嗣，王學(xué)生，黃士新*

(1.上海市獸藥飼料檢測(cè)所，上海 201103；2.上海容暉生物科技有限公司，上海 200231)

可樂(lè)定ELISA檢測(cè)試劑盒的研制及其性能評(píng)價(jià)

李丹妮1，顧欣1，黃華2，陸沛嗣2，王學(xué)生2，黃士新1*

(1.上海市獸藥飼料檢測(cè)所，上海 201103；2.上海容暉生物科技有限公司，上海 200231)

通過(guò)制備可樂(lè)定完全抗原，免疫新西蘭大白兔，得到特異性多克隆抗體，和HRP標(biāo)記的羊抗兔構(gòu)建間接ELISA檢測(cè)法試劑盒，并進(jìn)行性能測(cè)試評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，吸光度百分比值與可樂(lè)定質(zhì)量濃度的對(duì)數(shù)在0.1～8.1 μg/L呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2為0.977，半數(shù)抑制濃度(IC50)為0.675 ng/mL，檢測(cè)限為0.2 ng/mL，在濃度為0.15～0.5 ng/mL添加范圍內(nèi)，回收率為81%～109%，具備良好的特異性，可用于動(dòng)物尿樣、血清和組織中的可樂(lè)定殘留檢測(cè)。

可樂(lè)定；酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定；多克隆抗體；試劑盒

可樂(lè)定(Clonidine)化學(xué)名[2-(2,6-二氯苯基)亞氨基]咪唑啉，是一種通過(guò)刺激腦干α2-腎上腺受體動(dòng)劑，能抑制中樞神經(jīng)降低血壓藥物。同時(shí)可樂(lè)定是咪唑啉衍生物具有激發(fā)與促進(jìn)垂體增加分泌生長(zhǎng)激素(GH)的作用，故可樂(lè)定還可提高動(dòng)物生長(zhǎng)和改善胴體品質(zhì)[1-3]，畜禽類(lèi)飼養(yǎng)含有可樂(lè)定的飼料可以增加畜禽類(lèi)體重和瘦肉率，但可樂(lè)定毒副作用大、易積累，食用含有可樂(lè)定殘留的動(dòng)物源性食品，對(duì)人體健康具有相當(dāng)?shù)奈：Α＾r(nóng)業(yè)部2010年發(fā)布了1519號(hào)公告，向社會(huì)公布了禁止在飼料、動(dòng)物飲用水和畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中使用的藥物和物質(zhì)清單，可樂(lè)定已明確被列入其中[4]。

近年來(lái)由于國(guó)家對(duì)瘦肉精類(lèi)藥物的監(jiān)管力度不斷加大，加強(qiáng)對(duì)飼料、經(jīng)濟(jì)動(dòng)物尿樣的可樂(lè)定殘留檢測(cè)是保障食品安全重要手段，目前檢測(cè)動(dòng)物組織、血液中可樂(lè)定殘留的方法，主要是液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC/MS/MS)[5-7]，該方法靈敏度較高，但檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、操作較繁瑣、檢測(cè)成高，不適用于養(yǎng)殖業(yè)和現(xiàn)場(chǎng)快速篩查。本研究通過(guò)制備可樂(lè)定完全抗原，免疫新西蘭大白兔產(chǎn)生特異性抗體，根據(jù)免疫競(jìng)爭(zhēng)原理，采用抗原抗體特異性反應(yīng)，建立了一種適用于動(dòng)物尿液、組織中可樂(lè)定殘留檢測(cè)的酶聯(lián)免疫檢測(cè)試劑盒，具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、特異性好、檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，適合基層和現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑 可樂(lè)定標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99%)，碳化二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)(純度≥99%)，牛血清白蛋白(BSA)，卵白蛋白(OVA)，弗氏完全佐劑、弗氏不完全佐劑，3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)等均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司；辣根過(guò)氧化物酶(HRP)購(gòu)自上海雪滿(mǎn)生物公司；N ,N -二甲基甲酰胺(GR)等其他化學(xué)試劑購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)。

1.1.2 儀器與設(shè)備 酶標(biāo)儀360T，上?？迫A公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀R-215，BuchiLabortechnik AC；高速冷凍離心機(jī)CT14RDII，上海天美；紫外分光光度儀UV-7502PC，上海欣茂儀器有限公司；WatersXevo TM TQ MS，超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜儀，配有電噴霧(ESI+)離子源(美國(guó)Waters公司)；MassLynx v4.1質(zhì)譜工作站(美國(guó)Waters公司)。

1.2 方法

1.2.1 可樂(lè)定完全抗原的制備[8-9]在可樂(lè)定的苯環(huán)4位上引入胺基為商品化的阿可樂(lè)定(Apraclonidine)，阿可樂(lè)定和丁二酸酐?；磻?yīng)形成CLD-COOH即接臂的可樂(lè)定半抗原，其合成過(guò)程見(jiàn)圖1，再經(jīng)過(guò)縮合劑EDC·HCl和載體蛋偶聯(lián)成完全抗原。560 mg鹽酸阿可樂(lè)定(Apraclonidine hydrochloride)、200 mg丁二酸酐置于1 mL吡啶和3 mL苯于反瓶，加熱攪拌回流5 h，待反應(yīng)完全后，減壓蒸去溶劑，固體加無(wú)水乙醇和活性炭一起攪拌，加熱回流，濾除活性炭，濾液加入氯化氫乙醇溶液冷卻形成結(jié)晶，過(guò)濾，用冷無(wú)水乙醇洗結(jié)晶，干燥得到可樂(lè)定的半抗原CLD-COOH。將10 mg CLD-COOH半抗原、8 mg NHS和10 mg EDC溶于0.5 mL DMF中(混合物A)，4 ℃攪拌過(guò)夜。次日，先將30 mg BSA(OVA)溶于3 mL 0.02 mol/L的磷酸氫二鈉溶液中，并將混合物A逐滴加入，室溫?cái)嚢? h。裝入透析袋，用0.01 mol/L pH7.2的PBS透析，并換液4次，得到可樂(lè)定的完全抗原CLD-BSA或CLD-OVA。

圖1 半抗原可樂(lè)定接臂合成路線Fig 1 Synthesis scheme of clonidine hapten

1.2.2 可樂(lè)定多克隆抗體的制備[10-11]體重大約2 kg的新西蘭雄性大白兔，采取背部皮下多點(diǎn)注射的方式進(jìn)行免疫?；A(chǔ)免疫時(shí)，取200 μg(0.4 mg/mL)的可樂(lè)定的完全抗原CLD-OVA溶液與等量的CFA(弗氏完全佐劑)混勻乳化，直至形成乳白色的油包水型乳濁液，然后進(jìn)行注射。2周后進(jìn)行加強(qiáng)免疫，免疫劑量為100 μg與等量的IFA(不完全佐劑)，以后每7 d加強(qiáng)免疫，次數(shù)為3～4次具體視情況定，取耳緣靜脈血，測(cè)血清效價(jià)，直到效價(jià)不再升高，采用頸動(dòng)脈取血，離心得到血清。采用CLD-BSA免疫吸附凝膠進(jìn)行親和層析純化，將得到的多克隆抗體加入一定比例的甘油，置-20 ℃保存。

1.2.3 可樂(lè)定完全抗原的包被[11-12]用50 mmol/L pH9.6碳酸鹽緩沖液將可樂(lè)定抗原(CLD-BSA)稀釋成系列濃度(0.5～8 μg/μL)，依次包被到96孔酶標(biāo)板，每孔包被量100 μL。4 ℃孵育過(guò)夜，將孔中液體傾去，每孔加入250 μL 0.5% BSA 0.01 mol/L PBS pH7.4封閉，于37 ℃恒溫箱中孵育2 h，將孔中封閉液傾去，放入溫度37 ℃、相對(duì)濕度20%的烘房烘干，鋁箔包裝放存4 ℃待用。

1.2.4 樣品檢測(cè) 動(dòng)物尿液直接用于檢測(cè)，如尿液渾濁，將尿液于5000 r/min離心5 min取上清液用于檢測(cè)。在每孔中加入50 μL系列濃度的可樂(lè)定標(biāo)準(zhǔn)品溶液(或樣品溶液)和50 μL稀釋后的可樂(lè)定抗體，25 ℃反應(yīng)30 min；洗滌4～5次后加入100 μL稀釋后的酶標(biāo)二抗，25 ℃反應(yīng)30 min；洗滌4～5次后加入50 μL底物液A和50 μL底物液B，25 ℃顯色反應(yīng)15 min；最后加入50 μL終止液終止反應(yīng)，設(shè)定酶標(biāo)儀于波長(zhǎng)450 nm處測(cè)定吸光度值。

1.2.5 線性范圍 稱(chēng)取可樂(lè)定鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品10 mg，溶于1 mL甲醇溶液中制備CLD儲(chǔ)備液，放在4 ℃冰箱中備用。將儲(chǔ)備液用磷酸鹽緩沖液(0.01 mol/L，pH7.2 PBS)稀釋成 0、0.1、0.3、0.9、2.7、8.1 ng/mL系列質(zhì)量濃度，在最優(yōu)抗原-酶標(biāo)抗體工作濃度下，測(cè)定OD450值。各質(zhì)量濃度所對(duì)應(yīng)的抑制率I=B/B0×100%(B0對(duì)應(yīng)0 ng/mL的OD值)，以CLD藥物濃度對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)，抑制率為縱坐標(biāo)做標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.7 抗體的特異性 可樂(lè)定試劑盒與常見(jiàn)的β-興奮劑類(lèi)，如萊克多巴胺、沙丁胺醇、克倫特羅等物質(zhì)進(jìn)行交叉反應(yīng)，得出各種藥物的半數(shù)抑制濃度(IC50)，然后計(jì)算交叉率，交叉率=IC50(可樂(lè)定)/IC50(其他藥物)×100。

1.2.8 試劑盒的精密度和準(zhǔn)確度 在空白豬尿樣中分別添加0.15、0.2、0.5 ng/mL的可樂(lè)定標(biāo)準(zhǔn)品，每個(gè)濃度重復(fù)3次，對(duì)3批試劑盒進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算變異系數(shù)(CV)，以及計(jì)算回收率，回收率=實(shí)際測(cè)定的濃度/添加的濃度×100%。

1.2.9 試劑盒的符合性 對(duì)已確認(rèn)的陰性樣品中進(jìn)行添加或不添加可樂(lè)定標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)試劑盒的假陽(yáng)性和假陰性，來(lái)評(píng)估它的符合性。

2 結(jié) 果

2.1 線性范圍 以吸光值為縱坐標(biāo)和質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪成曲線圖2，在0.1～8.1 ng/mL之間曲線呈指數(shù)形，圖3是以吸光值B/B0的百分比值為縱坐標(biāo)和質(zhì)量濃度的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)作圖，表明此試劑盒在0.1～8.1 ng/mL范圍呈良好的線性，對(duì)曲線進(jìn)行線性回歸得直線方程為y=-40.01x+42.84，相關(guān)系數(shù)R2=0.9777，半數(shù)抑制濃度IC50為0.675 ng/mL。

圖2 在450nm下不同可樂(lè)定濃度吸光值Fig 2 Absorbance values of different clonidine concentration at 450nm

圖3 可樂(lè)定濃度對(duì)數(shù)吸光度百分比Fig 3 Standard curve of clonidine-Kit

2.3 抗體的特異性 可樂(lè)定試劑盒與常見(jiàn)的β-興奮劑類(lèi)，例萊克多巴胺、沙丁胺醇、克倫特羅等物質(zhì)的交叉情況檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1，表明可樂(lè)定試劑盒與β-興奮劑類(lèi)無(wú)交叉反應(yīng)。

表1 可樂(lè)定抗體對(duì)其他藥物的交叉反應(yīng)率Tab 1 The percent cross reactivity of clonidine-Kit with beta-agonists

2.4 試劑盒的準(zhǔn)確度和精密度 平均添加回收率及變異系數(shù)計(jì)算結(jié)果如表2所示，從表中看到可樂(lè)定藥物在豬尿中的添加回收率在81%～109%之間；在批內(nèi)、批間的變異系數(shù)3.7%～9.2%之間，表明該ELISA試劑盒具有良好的準(zhǔn)確性和精密性。

2.5 試劑盒的符合性 從試劑盒的假陰性、假陽(yáng)性測(cè)定以及儀器檢測(cè)樣品比對(duì)情況，評(píng)估其符合性。

2.5.1 假陰性率 在已確認(rèn)的陰性樣品中添加不同濃度的可樂(lè)定標(biāo)準(zhǔn)品，評(píng)價(jià)試劑盒的假陰性。添加6份樣本，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3，均為陽(yáng)性，未發(fā)現(xiàn)假陰性。

表2 準(zhǔn)確度和精密度測(cè)定結(jié)果Tab 2 Recovery test of clonidine added to sample by clonidine-Kit

表3 可樂(lè)定的試劑盒假陰性評(píng)價(jià)結(jié)果Tab 3 False negative result of clonidine -Kit ng/mL

2.5.2 假陽(yáng)性率 取20份經(jīng)儀器確認(rèn)的陰性尿樣，試劑盒測(cè)定結(jié)果濃度低于0.1 ng/mL的有18份，濃度低于0.2 ng/mL的有2份，結(jié)果判定均為陰性，未出現(xiàn)假陽(yáng)性。

2.5.3 與儀器測(cè)定進(jìn)行比對(duì) 取50份空白豬尿樣品，隨機(jī)添加可樂(lè)定標(biāo)品，制得50份盲樣，分別采用ELISA試劑盒和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行測(cè)定，儀器方法參照文獻(xiàn)[10]所述進(jìn)行操作。經(jīng)檢測(cè)40份樣品確認(rèn)為陰性，10份檢測(cè)結(jié)果大于0.2 ng/mL，判定為陽(yáng)性，ELISA檢測(cè)結(jié)果與液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)結(jié)果相符，表明此試劑盒的符合性高。

3 討 論

3.1 包被抗原-可樂(lè)定抗體-酶標(biāo)二抗工作濃度選擇 采用方陣試驗(yàn)法對(duì)間接競(jìng)爭(zhēng)ELISA法中包被抗原、可樂(lè)定抗體和酶標(biāo)二抗的稀釋度進(jìn)行篩選并確定工作濃度，工作濃度優(yōu)化根據(jù)實(shí)際使用時(shí)陰性樣的檢測(cè)OD450為2.0左右原則進(jìn)行調(diào)試。將HRP-羊抗兔IgG分別作1︰3000、1︰4000、1︰5000和1︰6000倍稀釋?zhuān)冒缓玫腅LISA板測(cè)其0D值，選擇最合適酶標(biāo)二抗?jié)舛群桶粷舛取Ｍㄟ^(guò)方陣試驗(yàn)得到最優(yōu)濃度組合為：抗原包被濃度為1～2 μg/mL，可樂(lè)定抗體濃度為10 μg/mL，酶標(biāo)二抗稀釋比1︰5000，此時(shí)的OD450值2.1左右。

3.2 試劑盒的性能 關(guān)鍵影響因素抗體的特異性和效價(jià)決定了試劑盒的性能，這兩點(diǎn)又和免疫抗原及免疫方式相關(guān)，本研究在不改變可樂(lè)定分子結(jié)構(gòu)特征基礎(chǔ)上進(jìn)行接臂，通過(guò)臂上基團(tuán)偶聯(lián)到載體蛋白上，以避免載體蛋白(BSA或OVA)掩蔽可樂(lè)定小分子的抗原性，提高免疫效果和效價(jià)。在免疫方式上采用抗原和弗氏完全佐劑及不完全佐劑聯(lián)合應(yīng)用，適當(dāng)減少每次免疫劑量，采用小劑量延長(zhǎng)免疫周期方式來(lái)提多克隆抗體的效價(jià)和特異性。

本研究建立了競(jìng)爭(zhēng)ELISA試劑盒，經(jīng)性能分析測(cè)試，證明此試劑盒具有特異性好、準(zhǔn)確性和重復(fù)性高等特點(diǎn)，適用于對(duì)動(dòng)物尿樣、血清和組織中的可樂(lè)定殘留快速檢測(cè)，為可樂(lè)定殘留的監(jiān)控提高了靈敏高、準(zhǔn)確性好、快速便捷的檢測(cè)方法。

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(編輯：李文平)

Development and Performance Measurement of Clonidine ELISA Test Kit

LI Dan-ni1, GU Xin1, HUANG Hua2, LU Pei-si2, WANG Xue-sheng2, HUANG Shi-xin1*

(1.Shanghai Muncipal Institute of Veterinary Drug and Feedstuff Control, Shanghai 201103, China；2.Rohi Biotechnology Co.Ltd, Shanghai 200231, China)

HUANG Shi-xin, E-mail: yure@yeah.net

An indirect competitive ELISA assay with preparing specific anti-clonidine polyclonal antibody was developed for the rapid detection of clonidine in the animal urine. The results showed that the logarithm of clonidine concentration with the absorbance percentage shows a linear relationship between 0.1～8.1 ng/mL, the correlation coefficientR2is 0.977, the half inhibitory concentration (IC50) is 0.675 ng/mL, the detection limit for the clonidine assay is 0.159 ng/mL, the sample recovery is 81%～109%, the variation coefficient is 3.7%～9.2%. This assay exhibits good specificity with no any cross reactions to β-agonists. It could be used as rapid detection for the residual clonidine in the samples such as animal urine, serum and tissues.

clonidine; competitive ELISA; polyclonal antibody; test kit

10.11751/ISSN.1002-1280.2017.8.07

國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(201203023)；上海市科技興農(nóng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目[滬農(nóng)科攻字(2014)第3-3號(hào)]

李丹妮，高級(jí)畜牧師，從事獸藥殘留檢測(cè)與方法開(kāi)發(fā)。

黃士新。E-mail:yure@yeah.net

2017-01-28

A

1002-1280 (2017) 08-0040-06

S859.84