一种采用上转换发光免疫层析法测定己烯雌酚的方法与流程

专利2022-06-28  265

本发明属于生物检验领域。具体涉及己烯雌酚的测定方法。



背景技术:

己烯雌酚(dethylstilbestrol,des)作为一种人工合成的雌激素药物,广泛应用于妇科病的预防和治疗,同时它还具有促进动物生长和提高饲料转化率等作用。des可通过食物链进人人体,导致激素分泌异常、甚至乳腺癌和胚胎畸形等严重后果,因此许多国家已明令禁止将des用于动物养殖。我国国家标准规定的des检测方法为液相色谱-串联质谱法,目前用于des检测的方法主要有酶联免疫分析法、高效液相色谱法、液相色谱一质谱联用法、电化学法、放射免疫法等。以上方法准确灵敏,但存在过程复杂、操作繁琐以及携带不便等缺点。因此,建立简单、灵敏、快速的检测方法十分必要。

近年来,基于荧光标记的免疫层析技术得到广泛关注,量子点(quantumdots,qds)为免疫层析技术的常用的荧光标记物。qds作为免疫探针,建立了检测玉米赤霉烯酮的免疫层析方法,且灵敏度良好。段宏等利用量子点荧光微球为探针,制备免疫层析试纸条定量检测恶性疟原虫。稀土掺杂上转换纳米颗粒(ucnps)是一种新型材料,其上转换发光机制源于稀土离子在红外光激发下,可以转化为高能量可见光。nayf4:yb,er为双掺的上转换稀土化合物,量子产率高,荧光稳定性好。与qds相比,ucnps具有稳定性好、亮度高、干扰背景几乎为零、不易光解和光漂白等优点。目前,上转换发光免疫层析技术的研究逐渐受到关注,於然等将修饰羧基的上转换颗粒用于免疫层析试纸,检测脱氧雪腐镰刀菌烯醇,但抗体标记较复杂,检测范围窄。本研究以修饰醛基的ucnps为载体,将des单抗直接标记在颗粒表面,制备出新型的荧光探针,建立了上转换免疫层析试纸条快速定量检测des的新方法。方法检测范围宽,操作简单,适用于大量样品现场检测。



技术实现要素:

本文采用己烯雌酚上转换发光免疫层析方法,并基于上转换发光免疫分析仪,用于己烯雌酚的快速检测。

本发明包括以下步骤:

(1)上转换纳米材料nayf4:yb,er的合成与表面修饰:称取0.18mmolybcl3·6h2o,0.80mmolycl3·7h20和0.02mmolercl3·6h2o,加人10mlc18h3402和30mlc18h36。将溶液加热至160℃并维持30min,形成均匀溶液,同时除去o2和水,然后冷却至50℃。逐滴加入20ml溶有5mmolnaoh和8mmolnh4f的甲醇溶液并搅拌30min,尽快升温至100℃除去水和甲醇。在氮气保护下迅速加热至320℃并维持1h。反应完成后,溶液自然冷却至室温,所得产物用环己烷和乙醇洗3次,烘干备用。

称取上述ucnps100mg于60ml乙醇中,超声分散。加入2.5ml氨水,20ml超纯水和25µlteos,40℃下搅拌反应6h。随后,加人50µlaptes,40℃继续搅拌反应6h。所得产物用乙醇洗涤3次,干燥备用。称取10mg修饰氨基的ucnps,分散于10mlpbs缓冲液(0.01mol/l,ph7.4),然后加人20ml2.5%的戊二醛溶液,振荡反应30min,所得产物用pbs缓冲液洗涤两次。

(2)des单抗标记的ucnps探针和ucnps试纸条的制备:称取10mg修饰后的ucnps,加人2ml超纯水超声分散。随后,加入4.8µl(10.5mg/ml)的des单克隆抗体,室温振荡1h,再加入50µl20%牛血清白蛋白(bsa)溶液封闭1h。用pbs洗涤两次后,将偶联上抗体的ucnps用pbs重悬,于4℃下保存待用。

上转换发光试纸条包括加样垫、结合垫、层析膜、吸水垫和pvc板。将标记好抗体的ucnps均匀滴涂在结合垫上,真空冷冻干燥。用划膜仪将0.8mg/mldes-bbsa和1mg/ml羊抗鼠igg喷涂在nc膜上,分别作为检测线(t线)和质控线(c线),37℃干燥1h。将将加样垫、结合垫、nc膜、吸水垫裁剪成

合适大小,依次粘贴在pvc板上,用自动切条机切成4mm宽的试纸条,干燥备用。

(3)ucnps试纸条的检测流程及条件优化:将不同浓度的样品取100µl滴加到检测卡加样垫上,室温反应15min后,upt-3a免疫分析仪读取试纸条t和c线荧光强度。当样品中没有des时,ucnps探针经nc膜迁移至试纸条t线区域,未结合的ucnps探针与des-bsa结合,t线出现荧光条带;反之,ucnps探针上的des单克隆抗体与des结合,免疫复合物经nc膜进一步迁移至试纸条c线区域与羊抗鼠二抗结合,c线出现荧光条带,t/c的值与des浓度呈负相关。如果c线没有产生荧光条带,说明试纸条无效。以结合垫宽度、加样垫宽度、des-bsa浓度、羊抗鼠二抗浓度为因素,设计四因素三水平正交试验,优化试纸条性能,具体见表l。通过正交试验选取阴性样本t0/c0。与阳性样本t/c的差值最大时的条件为试纸条最佳工艺条件。采用免疫动力学分析方法确定试纸条最佳检测时间。最优条件下,将浓度为500ng/ml的des溶液加入加样孔,每隔30s,upt-3a免疫分析仪读取试纸条t/c的值,以t/c的值达到稳定的时间为最佳检测时间。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的具体实施方式:

1.仪器、试剂及材料:

仪器:

jjem—ioocxii透射电子显微镜(日本电子株式会社);fts6000傅里叶红外光谱仪(美国bio-rad公司);lgj-10d型冷冻干燥机(北京四环科学仪器厂);hm3010单维往复划膜仪(上海金标公司);zq2000微电脑自动斩切机(上海金标公司);硝酸纤维素膜(nc膜)、加样垫、结合垫、吸水垫、pvc底板及upt-3a便携式上转换发光免疫分析仪,均由北京热景生物技术有限公司提供。

试剂及材料:

氯化钇(ycl3·6h20)、氯化镱(ybcl3·6h20)、氯化铒(ercl3·6h2o)、十八烯(c18h36。)购于山东西亚化学工业有限公司;四乙氧基硅硅烷(teos)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(aptes),牛血清白蛋白(bsa)购于上海sigma公司;己烯雌酚(des)、雌二醇(e2、己烷雌酚(hex)、双烯雌酚(dien)、双酚a(bpa)购于北京百灵威公司;己烯雌酚单克隆抗体(des-ab))、己烯雌酚抗原(des-bsa)本实验室制备;羊抗鼠抗体(北京索莱宝公司);实验用水为超纯水;其它试剂均为分析纯。牛奶样品购于当地超市。

2.方法与结果

ucnps试纸条的优化:结合垫宽度、加样垫宽度、des—bsa浓度、羊抗鼠二抗浓度是影响试纸条检测灵敏度的关键参数。本研究通过正交试验优化,当结合垫宽度为0.7cm,加样垫宽度为1.8cm,des-bsa浓度为0.8mg/ml,羊抗鼠二抗浓度为1mg/ml时阴性样本t0/c0。与阳性样本t/c的差值最大。因此,本实验选择该条件为试纸条的最优条件,t线和c线荧光强度比值随着反应时间的延长呈现下降趋势,在15min后即趋于稳定。此结果表明,试纸条最佳的检测时间为加样后15min。

ucnps试纸条定量检测des的标准曲线及检出限:用10%甲醇溶液配制des系列标准溶液(0,25,50,100,200,500,800,1000,4000,8000和10000ng/ml)。ucnps试纸条检测,15min后upt-3a免疫分析仪读取试纸条t和c线荧光强度以及t和c线荧光强度比值,每个浓度重复检测3次以des浓度对数为横坐标,阴性样本t0/c0。对数与阳性样本t/c对数的差值为纵坐标,绘制des检测的标准曲线。ucnps免疫层析试纸条检测des的标准曲线。结果表明,des浓度在25~10000ng/ml时,其对数值和阴性样本t0/c0。对数与阳性样本t/c对数的差值呈线性关系,线性回归方程为y=0.43927x一0.57647(r2=0.996)。检出限按m0-3sd(m0为20次空白测试t/c的平均值,sd为20次空白测试的标准差)计算为20.84ng/ml。

ucnps试纸条重复性和热稳定性:表2可知,ucnps试纸条批内和批间重复性相对较好。通过计算得出批内rsd小于6%,批间rsd变异系数(cv)小于10%。结果表明,ucnps试纸条重复性好。实际应用中,ucnps试纸条应存放在室温或4℃以保持生物分子活性。一般认为,如果试纸条存放在37℃,它的检测能力将更快受到损害因此,将试纸条密封存放于37℃恒温恒湿箱,分别在第0,3,7天取出检测,以第0天的检测值作为对照组组。如表3所示,第3天的检测值的rsd小于10%,而第7天的检测值的rsd平均值约为15%,说明ucnps试纸条热稳定性良好。

ucnps试纸条的特异性:分别配制浓度为270ng/ml的des,hex,dien,bpa,e2标准溶液。用ucnps试纸条检测,重复3次通过计算其竞争抑制率(1-b/b0)判断试纸条的特异性,其中b为阳性时试纸条的t/c值,b0为阴性时试纸条的t0/c0值。取des的结构类似物dine,hex,bpa和功能类似物e2评价试纸条的特异性。在浓度为270ng/ml时,只有des的竞争抑制率为67.7%,其结构类似物和功能类似物的竞争抑制率均小于20%,表明ucnps试纸条具有良好的特异性识别能力。

实际样品检测:牛奶样品购买于当地超市。分别取1ml牛奶置于离心管中,按50,200,800,4000和8000ng/ml水平添加des标准品。每个样品中加入等体积的乙酸乙酯萃取,小心振荡,静置,待样品分层后,收集上清液,用氮气吹干。最后,将残留物溶解在10%甲醇溶液中进行分析。同时用高效液相色谱法进行对比。

加标样品的检测:ucnps试纸条的准确性以及精密度通过加标回收实验进行评价。从表4可知,5个加标水平的平均回收率为90.1%~115.2%,相对标准偏差(rsd)均小于5%,表明ucnps试纸条的精密度及准确性满足快速定量检测des的需求。为了进一步验证ucnps试纸条的可靠性,同时用高效液相色谱法测定加标样品中的des,回收率为96.3%~113.5%,相对标准偏差(rsd)均小于4%。同时,两种方法的测定结果有较好的一致性。

表1四因素三水平正交试验表

表2ucnps免疫层析试纸条的重复性

表3ucnps试纸条的热稳定性实验

表4牛奶中己烯雌酚的加标回收实验


技术特征:

1.一种测定己烯雌酚的方法,其特征在于:

des的检测流程是将不同浓度的样品取100µl滴加到检测卡加样垫上,室温反应15min后,upt-3a免疫分析仪读取试纸条t和c线荧光强度。

2.当样品中没有des时,ucnps探针经nc膜迁移至试纸条t线区域,未结合的ucnps探针与des-bsa结合,t线出现荧光条带;反之,ucnps探针上的des单克隆抗体与des结合,免疫复合物经nc膜进一步迁移至试纸条c线区域与羊抗鼠二抗结合,c线出现荧光条带,t/c的值与des浓度呈负相关;如果c线没有产生荧光条带,说明试纸条无效。

3.根据权利要求1所述的测定己烯雌酚的方法,其特征在于:本试验采用溶剂热法合成上转换纳米颗粒(ucnps)-nayf4:yb,er,进行表面功能化修饰,将其与己烯雌酚(des)单克隆抗体偶联,制备荧光探针,以牛血清白蛋白一己烯雌酚(bsa—des)偶联物和羊抗鼠二抗分别喷涂硝酸纤维膜,形成试纸条检测线(t线)和质控线(c线),建立了上转换发光免疫层析试纸条快速定量检测。

技术总结
本发明公开了一种采用上转换发光免疫层析法测定己烯雌酚的方法,本研究采用溶剂热法合成上转换纳米颗粒(UCNPs)‑NaYF4:Yb,Er,进行表面功能化修饰,将其与己烯雌酚(DES)单克隆抗体偶联,制备荧光探针,以牛血清白蛋白一己烯雌酚(BSA—DES)偶联物和羊抗鼠二抗分别喷涂硝酸纤维膜,形成试纸条检测线(T线)和质控线(C线),建立了上转换发光免疫层析试纸条快速定量检测。DES的方法。实验结果表明:此试纸条定量检测DES线性范围为25~10000 ng/mL(Y=0.43927x‑0.57647,R2=0.996),检出限为20.84 ng/mL,单个样品检测时间为15 min,批内和批间变异系数均小于10%,特异性识别能力强,在37℃存放下7天检测值RSD的平均值约为15%。加标回收实验显示平均回收率为90.1%‑115.2%,相对标准偏差小于5%,与高效液相色谱法有较好的一致性。

技术研发人员:杜霞;洪霞;张淑雅
受保护的技术使用者:江苏维赛科技生物发展有限公司
技术研发日:2018.11.30
技术公布日:2020.06.09

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