CN109734675B - 一种适用于检测兽药制剂中喹乙醇含量的方法及产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测兽药制剂中喹乙醇含量的方法及产品。检测所用产品为式I所示喹乙醇半抗原化合物。本发明依靠免疫学、免疫化学基本原理和残留分析技术手段，设计、合成小分子目标分析物半抗原，并与载体蛋白偶联，制备有效人工抗原，免疫动物制备针对小分子分析物的特异性抗体。利用抗原抗体的特异性免疫学反应，定量的检测样本中微量小分子目标分析物，具有特异、灵敏、准确、快速、方便、廉价等特点。

Description

一种适用于检测兽药制剂中喹乙醇含量的方法及产品

技术领域

本发明属于检测领域，涉及一种检测兽药制剂中喹乙醇含量的方法及产品。

背景技术

喹乙醇(Olaquindox，OLA)是喹噁啉类广谱抗菌药物，具有促进蛋白同化的作用，能够显著提高饲料报酬，因此在早期作为畜禽饲料添加剂广泛应用于养殖业。然而，喹乙醇在体内具有明显的蓄积毒性和一定遗传毒性，对大多数动物有明显的致畸作用，对人也有潜在的三致性。《中华人民共和国兽药典》(2005版)规定喹乙醇禁止用于家禽、水产动物以及35kg以上的猪。2017年中国兽药典办公室禁止喹乙醇作为药物饲料添加剂用于食品动物。但因其良好的抗菌、促生长作用，一些不法分子受利益所趋经常非法添加喹乙醇到一些兽用制剂中以增强疗效。非法添加会令养殖户在不知情的情况下使用抗菌药，不但诱发耐药性，而且还导致药物残留，残留的药物通过动物食品进入人体，并经长期蓄积后引起中毒，大剂量时可引起人体肝脏、肾脏的病变，甚至危害生命健康。

目前，国内外关于的喹乙醇检测方法主要有高效液相色谱法﹑气-质联用法和液-质联用法等。虽然这些方法特异性强、灵敏度高，但都在不同程度地存在着处理过程繁琐、净化效果差、有机溶剂浪费多、所需时间长等缺点。目前没有针对兽药制剂中非法添加喹乙醇的有关方法报道，本文对该检测方法进行了研究，免疫化学分析法在抗原抗体的定性定量方面具有独特的优势，其操作简便快速、成本低、灵敏度较高、分析样本量大，弥补了理化分析的不足，对于科学使用抗菌药、遏制细菌耐药性、公共健康安全及食品安全具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测兽药制剂中喹乙醇含量的方法及产品，具有灵敏度高、准确性强、灵敏度高、操作简便的优点。

本发明的一个目的是提供一种喹乙醇半抗原化合物，其结构式如式Ⅰ所示：

本发明的另一个目的是提供制备所述式I所示喹乙醇半抗原化合物的方法，包括：

将式II所示化合物与琥珀酸酐混匀进行亲核取代反应，而得；

上述方法的亲核取代反应步骤中，温度为70-90℃；具体为80℃；

所述式II所示化合物和琥珀酸酐的投料摩尔比为1：0.5-1；具体为1：0.8；

所述亲核取代反应在有机溶剂中进行；所述有机溶剂具体选自吡啶、三乙胺和丙酮中至少一种。

另外，上述式I所示喹乙醇半抗原化合物在制备喹乙醇抗原中的应用及含有上述式I所示喹乙醇半抗原化合物的喹乙醇抗原以及该式I所示喹乙醇半抗原化合物或所述喹乙醇抗原在制备抗体中的应用，以及由所述式I所示喹乙醇半抗原化合物或由所述喹乙醇抗原作为免疫原制得的抗体，也属于本发明的保护范围。

其中，所述式I所示喹乙醇半抗原化合物与载体蛋白偶联；所述式I所示喹乙醇半抗原化合物与载体蛋白偶联的摩尔比为1-1.5：1；具体为1.09:1；所述载体蛋白具体为BSA或OVA。

所述抗体具体可为单克隆抗体。

此外，所述式I所示喹乙醇半抗原化合物或所述喹乙醇抗原或所述抗体在检测喹乙醇中的应用，也属于本发明的保护范围。

本发明还要求保护一种用于检测兽药试剂中喹乙醇的方法，包括：用所述喹乙醇抗原或所述抗体对兽药试剂进行检测；

或者，用所述检测喹乙醇的试剂盒对兽药试剂进行检测。

所述试剂盒中还包括底物显色液、终止液、样品稀释液和浓缩洗涤液，还可包括酶标抗体工作液；

具体的，所述酶标抗体工作液为经辣根过氧化酶标记的羊抗鼠的抗体；规格为1瓶(12mL)；

所述样品稀释液为0.01M pH7.4的PBS，规格为1瓶(10×，15mL)；

所述浓缩洗涤液为0.01M pH7.4的PBST溶液，规格为1瓶(20×，25mL)；

所述底物显色液为底物A液和底物B液各1瓶(7mL)；具体的，所述底物A为2％过氧化脲水溶液；所述底物B为1％四甲基联苯胺水溶液；所述终止液为2M H₂SO₄溶液，规格为1瓶(7mL)。

本发明依靠免疫学、免疫化学基本原理和残留分析技术手段，设计、合成小分子目标分析物半抗原，并与载体蛋白偶联，制备有效人工抗原，免疫动物制备针对小分子分析物的特异性抗体。利用抗原抗体的特异性免疫学反应，定量的检测样本中微量小分子目标分析物，具有特异、灵敏、准确、快速、方便、廉价等特点。

附图说明

图1为喹乙醇半抗原质谱图。

图2为BSA的MALDI-TOF-MAS图。

图3为喹乙醇BSA复合物的MALDI-TOF-MAS图。

图4为喹乙醇试剂盒标准曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

实施例1、免疫原和包被原的制备

一、喹乙醇半抗原的制备

将50ml圆底烧瓶冲洗干净，用乙醇吹干，将其固定在搅拌器上，加入搅拌子。称取式II所示化合物500mg(1.9mmol)，用5ml吡啶溶解，RT搅拌5min，加入155mg(1.55mmol)琥珀酸酐，加热到80℃，反应，点板监测，时间为1h/次。

通过TLC发现反应完全，处理，用2M HCl调PH值至中性，用10ml乙酸乙酯水进行萃取*3，用无水硫酸钠干燥后浓缩，加入1.5g100目硅胶进行混匀拌样，用10g200目硅胶装柱，进行柱层析，用乙酸乙酯：石油醚10:1进行梯度洗脱，收集所需要的溶液，旋干，收集，得到式I所示化合物。

反应方程式如下：

二、喹乙醇半抗原的结构鉴定

对所得产品进行质谱检测(图1)，结果显示其化学结构式如式I所示，即为喹乙醇半抗原。

实施例2、喹乙醇人工抗原的制备及结构鉴定

一、喹乙醇人工抗原的制备

1、免疫原的合成

(1)将18.4mg半抗原用1.5ml DMF溶解，200rpm搅拌10min，加入CDI 7.25mg溶解,室温搅拌(500rpm)活化2-3h。

(2)称取BSA 50mg溶于3.5ml CB液中，200rpm搅拌10min，使其充分溶解，冰浴降温0-4℃，1000rpm搅拌下，将步骤1反应液逐滴加入(1ml/min)，500rpm搅拌反应24h.

(3)将反应产物装入蒸馏水冲洗干净透析袋(10cm)，1L0.01M PBS(1×，pH7.2)4℃搅拌(100rpm)透析3d，每天换液3次(早中晚各一次)，共计换液9次，将透析产物5000rpm离心6min，1.5ml/管分装，将抗原编号，-20℃保存备用。

2、包被原的合成

(1)将27.4mg半抗原用1.5ml DMF溶解，200rpm搅拌10min，加入CDI 10.8mg溶解，室温搅拌(500rpm)活化2-3h。

(2)称取OVA 50mg溶于3.5ml CB液中，200rpm搅拌10min，使其充分溶解，冰浴降温0-4℃，1000rpm搅拌下，将步骤1反应液逐滴加入(1ml/min)，500rpm搅拌反应24h.

(3)将反应产物装入蒸馏水冲洗干净透析袋(10cm)，1L0.01M PBS(1×，pH7.2)4℃搅拌(100rpm)透析3d，每天换液3次(早中晚各一次)，共计换液9次，将透析产物5000rpm离心6min，1.5ml/管分装，将抗原编号，-20℃保存备用。

二、喹乙醇人工抗原的鉴定

免疫原MALDI-TOF-MS鉴定结果显示偶联比为：R＝(66740.772-66294.114)/411.37＝1.09(图2和图3)。即免疫原中，所述喹乙醇半抗原(式I)与牛血清白蛋白(BSA)偶联的摩尔比为1.09:1。

实施例3、喹乙醇人工抗原免疫动物制备单克隆抗体

一、动物免疫

用实施例2制备出的免疫原(喹乙醇-BSA)按100μg/只，以生理盐水溶解免疫原与弗氏完全佐剂等体积混匀，颈背部皮下注射免疫6～8周龄Balb/c雌鼠，初次免疫后第7、14、28天以免疫原与弗氏不完全佐剂等体积混匀，各追加免疫一次，融合前3天以免疫复合物100μg/只，不加弗氏佐剂再追加免疫一次。

二、细胞融合与克隆

按常规方法进行，取免疫小鼠的脾细胞与处于对数生长期的小鼠骨髓瘤细胞(SP2/0)混合，然后在45s内缓慢加入预热的融合剂(PEG4000)进行融合，用HAT培养基悬浮均匀，再加入适量的饲养细胞，培养于96孔培养板，于37℃，5％CO₂培养箱中培养，5天后用HT培养基半换液，9天时候进行全换液。

3、细胞融合后，待细胞长到培养孔面积的1/4时，采用分步筛选法筛选杂交瘤细胞。初选采用间接ELISA方法，以包被抗原(预先用方阵法常规滴定其最佳包被浓度和阳性血清稀释度)包被酶标板，加入被测孔培养上清，孵育，清洗后加入羊抗鼠IgG-HRP和IgM-HRP，OPD进行显色反应。筛选出的阳性孔再用间接竞争ELISA方法筛选，先将细胞上清与100μg/mL的喹乙醇等体积混合，37℃水浴作用30min，再加入到包被好的酶标板中。同时用PBS取代喹乙醇作对照，其余步骤同上。若经喹乙醇阻断后的OD₄₅₀nm值下降到对照孔的50％以下，则判为阳性，经2～3次检测都为阳性的孔，立即用有限稀释法进行亚克隆化。

三、单克隆抗体的制备及纯化

将2～3次亚克隆建株后的杂交瘤细胞扩大培养，收集上清液用间接ELISA测定效价，冻存；并取8～10周龄Balb/c小鼠腹腔注射液体石蜡0.5mL/只，7～10日后腹腔注射杂交瘤细胞1～2×105/只，7～10日后抽取小鼠腹水。收集细胞上清或腹水，采用间接ELISA法测定其效价(测定效价时以P/N>2.1的细胞上清或腹水最大稀释倍数表示)，结果表明细胞上清的效价为1：10000，腹水的效价为1：50000。接着，用辛酸-饱和硫酸铵法对其进行纯化，纯化后放入-20℃环境保存。

实施例4、喹乙醇人工抗原免疫动物制备抗血清

一、动物免疫

用步骤实施例2获得的喹乙醇人工抗原“喹乙醇-BSA”作为免疫原免疫新西兰大白兔。每次免疫剂量为100～200μg，免疫方式为双肩部和后大腿皮下多点注射，每个区域大约用1/4的免疫原。首免时将免疫原用生理盐水稀释，然后与弗氏不完全佐剂进行1:1(体积比)混合制成乳化剂，每间隔2周取相同剂量免疫原加等体积弗氏不完全佐剂混合乳化后加强免疫一次，采用此方式共加免3次后，间隔3～4周再取相同剂量免疫原加弗式不完全佐剂进行末次免疫，耳动脉取血检测抗体效价。末次免疫7-10天后采用颈动脉放血，每只兔子可得血100-120ml左右，取完的血在4℃冰箱放置3～4小时，离心，分离出血清。

二、抗血清效价测定

采用间接ELISA法测定步骤一所得血清的抗体效价，具体如下：

1)包被：在96孔酶标板中加入100μL浓度为2μg/mL的“喹乙醇-OVA”溶液(用包被缓冲液进行稀释)，同时设置不包被抗原的对照，4℃包被过夜，用PBS缓冲液洗涤3次。

包被缓冲液：pH9.6、0.05M的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(溶剂为水，溶质及其浓度如下：Na₂CO₃1.59g/L和NaHCO₃2.93g/L)。

2)封闭：加入150μL/孔的封闭液，在37℃孵育2h，弃封闭液，洗涤3次，拍干。置于4℃冰箱保存备用。

封闭液：含有0.5％(体积百分含量)小牛血清、3％(3g/100ml)酪蛋白的磷酸盐缓冲液，pH7.4。

3)加待测样品：吸取不同稀释度的待测血清100μl，加入对应的酶标板中，37℃孵育30min，洗板4次，拍干。

同时设置未经免疫的兔血清的对照；以PBS代替待检测样品的对照(阴性对照孔)。

4)加酶标二抗：取辣根过氧化酶标记的羊抗兔IgG抗体，按体积比1：5000倍稀释后，100μl/孔，37℃孵育20至30min,洗涤4次，拍干。

5)显色：将20×TMB稀释至1×TMB，按100μl/孔加入，37℃显色15-30min。

6)终止：加入终止液(2MH₂SO₄)50μl/孔。

7)读数：以450nm单波长测定各孔OD值，以与阴性对照孔(以PBS代替待测样品的对照)OD值的比值(P/N)大于2.1为限，作为判断为血清效价的临界点。

ELISA结果判定方法：以P/N>2.1的血清最大稀释倍数表示。

结果表明血清中的抗体效价为1：16000。

实施例5、喹乙醇酶联免疫试剂盒检测喹乙醇

一、喹乙醇酶联免疫试剂盒的组装

1、喹乙醇酶联免疫试剂盒的组成包括如下：

(1)喹乙醇标准品工作液：6瓶，1.5mL/瓶，浓度为0μg/kg、0.1μg/kg、0.3μg/kg、0.9μg/kg、2.7μg/kg、8.1μg/kg；

(2)喹乙醇酶标板：1块(8孔×12条)，为包被了实施例2制备得到的“喹乙醇-OVA”的酶标板；

(3)喹乙醇抗体工作液：1瓶(7mL)，为抗体稀释液将抗体进行1:8000稀释，抗体稀释液为含6％(体积分数)山羊血清的0.2MPBS，所述喹乙醇抗体为实施例3制备得到的抗血清纯化所得的抗体；(4)酶标记物工作液：1瓶(12mL)，酶标记物具体为经辣根过氧化酶标记的羊抗鼠的抗体；

(5)样品稀释液：1瓶(10×，15mL)，为0.01M pH7.4的PBS；

(6)洗涤液：1瓶(20×，25mL)，为0.01M pH7.4的PBST溶液；

(7)底物A液、底物B液各1瓶(7mL)。其中，底物A为2％过氧化脲水溶液。底物B为1％四甲基联苯胺水溶液；

(8)终止液：1瓶(7mL)，为2M H₂SO₄溶液；

(9)盖板膜；

(10)自封袋。

2、需要而未提供的设备和材料

(1)设备

酶标仪(检测波长450nm，参考波长630nm)、天平(精度：0.01g)、漩涡振荡器、离心机(4000g)、微量移液器、计时器。

(2)试剂

去离子水。

3、试剂盒检测原理

样品中的喹乙醇与酶标板上固定的抗原特异性竞争抗体，加入酶标记物，催化底物显色，根据显色的深浅来判断样品中喹乙醇的含量。显色深，含量少，显色浅，含量多。

二、喹乙醇酶联免疫试剂盒的使用方法

1、制剂、中药、化药样品前处理(稀释系数：1000)

a)称取0.5±0.05g/mL样品于50mL离心管中；

b)加入5mL样品稀释液(见7.1)，充分涡动3min；

c)固体样本需要4000g以上，离心5min或静置10min；液体样本无需离心或静置；

d)取10μL样液加入到990μL样品稀释液中，涡动30s；

e)取50μL进行检测。

2、检测步骤

(1)将板条***酶标板架上，并记录下各标准品和样品的位置，建议均做双孔平行，未使用的板条用自封袋密封后，立即保存于2-8℃环境中；

(2)将50μL各浓度的喹乙醇标准品工作液(或待测样品溶液)分别加入对应的标准品(或待测样品孔)中；

(3)在每孔中加入50μL喹乙醇抗体工作液；

(4)盖好盖板膜，轻轻振荡酶标板10s，充分混匀，室温下(25±2℃)，避光反应20min；

(5)揭开盖板膜；

(6)倒掉板孔中液体，在每孔加入260μL洗涤工作液，充分洗涤4次，每次浸泡15-30s；

(7)倒掉板孔中液体，将酶标板倒置于吸水纸上，拍干；

(8)立即在每孔中加入100μL酶标记物工作液；

(9)盖好盖板膜，轻轻振荡酶标板10s，充分混匀，室温下(25±2℃)，避光反应20min；

(10)重复步骤(5)-(7)；

(11)立即在每孔中加入100μL底物A液和底物B液的混合液(底物A液、底物B液按体积1:1混合)；

(12)盖好盖板膜，轻轻振荡酶标板10s，充分混匀，室温下(25±2℃)，避光反应10-15min；

(13)揭开盖板膜，在每孔中加入50μL终止液，轻轻振荡酶标板10s，充分混匀；

(14)终止后5min内用酶标仪在双波长450nm、630nm下读取酶标板吸光度值。

3、结果计算或判定

(1)各标准品(或待测样品)的平均吸光度值，除以零标(浓度为0μg/kg的标准品)吸光度值，乘以100，可以得到各标准品对应的吸光度的百分比，即百分吸光度值。

(2)以各标准品的百分吸光度值为纵坐标，以对应的喹乙醇浓度为横坐标绘制标准曲线。

(3)将待测样品的百分吸光度值代入标准曲线方程，可得出待测样品对应的浓度，再乘以相应样品的稀释倍数，方得待测原样品中喹乙醇的实际含量。

三、喹乙醇酶联免疫试剂盒检测喹乙醇

1、特异性检测

喹乙醇酶联免疫试剂盒的特异性是通过与相应的物质进行交叉反应试验来确定的。交叉反应越小，特异性越好。

将喹乙醇及其它类似物(3-甲基喹噁啉-2-羧酸、喹噁啉-2-羧酸、卡巴氧)分别做系列稀释，分别按照如上步骤二2进行操作，以喹乙醇及其它类似物的系列稀释液替代其中的“喹乙醇标准品工作液”，制作标准曲线，并在曲线上找出各自50％抑制浓度(IC₅₀)，具体方法如下：得到纵坐标数值等于50％对应的喹乙醇浓度(μg/kg)，即IC₅₀值。用下式计算试剂盒对喹乙醇和各类似物的交叉反应率。

交叉反应率(％)＝(引起50％抑制的喹乙醇浓度/引起50％抑制的喹乙醇类似物浓度)×100％

结果如表1所示，从表1中可以看出，喹乙醇酶联免疫试剂盒对各种类似物的交叉反应率均小于0.1％。这说明喹乙醇酶联免疫试剂盒对喹乙醇具有极高的特异性，可有效的排除其它类似物的干扰，可专门用于喹乙醇的检测。

表1喹乙醇酶联免疫试剂盒的特异性

2、最低检测限测定

取20份空白样品进行检测，根据标准曲线求出测定值，计算出其平均值，再加上3倍标准差，即为最低检测限。

表2、空白样品测定结果统计表(μg/kg)

结果显示，为防止假阳性的出现，本试剂盒对应针剂、粉剂、丸剂、膏剂售药制剂中喹乙醇检测限可定为1μg/kg。

3、喹乙醇酶联免疫试剂盒准确度和精密度的测定

分别测定喹乙醇酶联免疫试剂盒的准确度和精密度。选取两个喹乙醇标准品添加浓度分别为1μg/kg、2μg/kg，每个添加5个平行。用3个批次的试剂盒测定，计算添加回收率及批内批间变异系数，结果见表3。

表3、试剂盒准确度和精密度(μg/kg)

由表3可知，各添加浓度的回收率分别为86.00％～115.00％之间，，批内变异系数小于10％，批间变异系数小于15％。

Claims (13)

1.式I所示喹乙醇半抗原化合物，

2.权利要求1所述式I所示喹乙醇半抗原化合物在制备喹乙醇抗原中的应用。

3.含有权利要求1所述式I所示喹乙醇半抗原化合物的喹乙醇抗原。

4.根据权利要求2或3所述应用或喹乙醇抗原，其特征在于：所述式I所示喹乙醇半抗原化合物与载体蛋白偶联；

所述式I所示喹乙醇半抗原化合物与载体蛋白偶联的摩尔比为1-1.5：1。

5.根据权利要求4所述的应用或喹乙醇抗原，其特征在于：所述式I所示喹乙醇半抗原化合物与载体蛋白偶联的摩尔比为为1.09:1；

所述载体蛋白为BSA或OVA。

6.权利要求1所述式I所示喹乙醇半抗原化合物或权利要求3所述喹乙醇抗原在制备抗体中的应用。

7.由权利要求1所述式I所示喹乙醇半抗原化合物或由权利要求3所述喹乙醇抗原作为免疫原制得的抗体。

8.权利要求1所述式I所示喹乙醇半抗原化合物或权利要求3所述喹乙醇抗原或权利要求7所述抗体在检测喹乙醇中的应用。

9.一种检测喹乙醇的试剂盒，包括权利要求3所述喹乙醇抗原和权利要求7所述抗体。

10.一种用于检测兽药试剂中喹乙醇的方法，包括：用权利要求3所述喹乙醇抗原或权利要求7所述抗体对兽药试剂进行检测；

或者，用权利要求9所述检测喹乙醇的试剂盒对兽药试剂进行检测。

11.根据权利要求9所述的试剂盒或权利要求10所述的方法，其特征在于：所述试剂盒中还包括底物显色液、终止液、样品稀释液和浓缩洗涤液。

12.根据权利要求11所述的试剂盒或方法，其特征在于：所述底物显色液为底物A液和底物B液；

所述终止液为2M H₂SO₄溶液；

所述样品稀释液为0.01M pH7.4的PBS；

所述浓缩洗涤液为0.01M pH7.4的PBST溶液。

13.根据权利要求12所述的试剂盒或方法，其特征在于：所述底物A为2％过氧化脲水溶液；所述底物B为1％四甲基联苯胺水溶液。

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