張勇法, 楊建英
(1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,河南洛陽 471023;2.河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院,河南洛陽 471023)
免疫學(xué)檢測技術(shù)是利用抗原和抗體間的特異性反應(yīng),來識(shí)別和測定作為待測物的抗體/抗原,既能夠用于樣品的常規(guī)分析,也能夠用于樣品的定性篩選和定量測定。免疫學(xué)檢測技術(shù)具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、方便、快速和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn),在真菌毒素或獸藥殘留檢測中發(fā)揮著重要的作用。目前常用的免疫學(xué)檢測技術(shù)主要有放射免疫檢測技術(shù)、酶聯(lián)免疫檢測技術(shù)、化學(xué)發(fā)光免疫檢測技術(shù)、電化學(xué)免疫檢測技術(shù)、基于量子點(diǎn)的熒光免疫檢測技術(shù)及時(shí)間分辨熒光免疫檢測技術(shù)、抗體微陣列、免疫傳感器和膠體金免疫檢測技術(shù)等(Meng和Xi,2011)。本文對上述免疫檢測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其在真菌毒素或獸藥殘留檢測中的應(yīng)用作一綜述。
放射免疫檢測技術(shù) (RIA)的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、特異性強(qiáng)、精確性好、試劑價(jià)格低廉、樣品用量少。缺點(diǎn)是其放射性對人體及環(huán)境均有危害、對儀器設(shè)備要求高、半衰期較短、容易造成污染。周浩等(2012)用RIA法對蜂蜜中四環(huán)素類抗生素殘留量進(jìn)行檢測,其結(jié)果與LC-MS法驗(yàn)證的結(jié)果符合率達(dá)到100%,并與其他族抗生素?zé)o交叉反應(yīng)。閆磊等(2010)采用RIA法對牛奶中的黃曲霉毒素含量進(jìn)行大批量初步篩選,檢出限(LOD)達(dá)到0.25 μg/kg。Al-Mazeedi等(2010)采集市場上奶制品、雞蛋、動(dòng)物組織等樣品,用RIA法檢測其四環(huán)素殘留量,并用LC/MS/MS法驗(yàn)證,二者結(jié)果吻合度達(dá)80%~100%。
酶聯(lián)免疫檢測技術(shù)(ELISA)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、成本低、可批量檢測樣品、穩(wěn)定性好、有效期長。但其靈敏度不夠高,只能定性或半定量。Ji等(2011)采用ELISA法監(jiān)測小麥粉中嘔吐毒素(脫氧雪腐鐮刀菌烯醇,DON)的含量,最低檢出限為0.02 μg/mL, 平均回收率達(dá)82% ~93%。Liu等(2010)采用間接競爭ELISA法檢測雞肉和肝臟組織中氯丙嗪的殘留量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠。劉百紅等(2008)用建立的直接競爭ELISA法快速檢測豬肉等動(dòng)物源性食品中磺胺嘧啶殘留,結(jié)果與同類英國RANDOX試劑盒符合率達(dá)到100%。
基于量子點(diǎn)的熒光免疫檢測技術(shù)(QIA法)具有靈敏度高、特異性好、操作簡單快捷,便于推廣等優(yōu)點(diǎn),但其非特異性吸附問題很難解決。李園園等(2012)建立了間接競爭QIA法檢測花生中黃曲霉毒素B1,其靈敏度為0.023 ng/mL,檢出限為0.001 ng/mL,與傳統(tǒng)有機(jī)染料FITC二抗法相比,靈敏度可提高30倍。楊淑平等(2011)利用QIA法檢測小麥面粉中DON的含量,其檢出限為0.038 ng/mL,其靈敏度遠(yuǎn)高于已報(bào)道的氣相色譜/電子捕獲檢測法 (GC/ECD)、高效液相色譜法(HPLC)和高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(HPLC/MS)。Chen等(2009)建立了QIA法檢測雞肉中恩諾沙星的殘留量,檢出限為2.5 ng/mL,加標(biāo)回收率為81%~94%,與ELISA法和HPLC法的檢測結(jié)果相關(guān)性很好。
時(shí)間分辨熒光免疫檢測技術(shù)(TR-FIA)優(yōu)點(diǎn)是操作便捷、靈敏度高、特異性好、無污染、重復(fù)性好,易于自動(dòng)化操作;然而對測試環(huán)境要求高、成本也高。但目前仍是最靈敏的微量分析技術(shù),廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究、臨床疾病診斷、食品安全及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。Oku等(2011)為了監(jiān)測黑牛的發(fā)情周期,采用TR-FIA法檢測其牛奶和血漿中孕酮濃度,檢出限為1.53 ng/mL,加標(biāo)回收率為86.5%~98.6%,批間與批內(nèi)變異系數(shù)分別為7.51%、5.46%。楊潤琳等(2010)建立了T-2毒素間接競爭TR-FIA法,該方法靈敏度為0.2 pg/L,批間與批內(nèi)變異系數(shù)分別為12.7%和7.5%,加標(biāo)回收率為89.6%,與ELISA試劑盒檢測結(jié)果對比,相關(guān)系數(shù)達(dá)到92.6%。黃飚等(2008)建立了高靈敏度的赭曲霉毒素A的TR-FIA法,分別檢測了玉米和大麥等樣品中赭曲霉毒素A的含量,其靈敏度達(dá)到0.02 μg/L,平均回收率為95.8%,批間與批內(nèi)變異系數(shù)分別為2.6%和5.2%。
化學(xué)發(fā)光免疫檢測技術(shù)(CLIA)優(yōu)點(diǎn)是特異性好、靈敏度高、檢測范圍寬、無污染、有效期長、便于自動(dòng)化操作。但對操作時(shí)間要求苛刻,否則工作曲線會(huì)發(fā)生漂移。主要用于臨床分析、環(huán)境監(jiān)測和藥物及食品檢測領(lǐng)域。Fang等(2011)建立了CLIA法,用來測定農(nóng)產(chǎn)品中殘留的黃曲霉毒素Bl,檢測靈敏度達(dá)到0.01 ng/g,加標(biāo)回收率為79.8%~115.4%,批間和批內(nèi)變異系數(shù)分別小于10.0%和12.2%,與商品化的ELISA試劑盒驗(yàn)證結(jié)果相比,二者相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9098。張慧麗等(2011)用CLIA法快速檢測牛奶中恩諾沙星的殘留量,其檢出限為239.9 pg/mL,加標(biāo)回收率為99.0%~101.4%,批間和批內(nèi)變異系數(shù)均小于15%。邱云青等(2010)建立的快速靈敏CLIA法檢測玉米粉中赭曲霉毒素的殘留量,檢出限為0.02 ng/mL,加標(biāo)回收率為83.6%~105.8%。
電化學(xué)免疫檢測技術(shù)(ECLIA)優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、特異性強(qiáng)、操作便捷、安全可靠、適合大規(guī)模生產(chǎn),尤其適用于微量樣品的檢測,但特異性較差。李利軍等(2009)建立了一種ECLIA法用于測定尿液中鹽酸氯丙嗪含量,其檢出限為6.0×10-7mol/L,加標(biāo)回收率為97% ~107%。Liang等(2008)建立了一種ECLIA法用于檢測睪酮含量,檢出限為0.1 ng/mL。藍(lán)蘇梅等(2009)建立了一種ECLIA法測定膠囊中鹽酸克林霉素含量,檢出限為1.0×10-7mol/L,加標(biāo)回收率為93%~102%。
抗體芯片也稱免疫芯片,其優(yōu)點(diǎn)操作簡單快捷、生產(chǎn)成本低、信息量大、用途廣泛、自動(dòng)化程度高等,缺點(diǎn)是單克隆抗體不易獲得,被檢標(biāo)本中的抗原或抗體含量較低難進(jìn)行體外擴(kuò)增或濃縮,芯片的封裝和儲(chǔ)存條件苛刻,對于分子量和濃度范圍極廣的待檢物難于定量分析等。Wang等(2012)將真菌毒素(如黃曲霉毒素B1、黃曲霉毒素M1、嘔吐毒素、赭曲霉毒素A、T-2毒素、玉米烯酮)與牛血清白蛋白偶聯(lián),建立間接競爭抗體芯片檢測技術(shù),加標(biāo)回收率為80%~120%,其最低檢測濃度分別是 0.01、0.24、15.45、15.39、0.05、0.01 ng/mL。Zhong等(2010)通過抗體芯片檢測技術(shù)檢測雞肉組織中克倫特羅的殘留量,與間接ELISA方法相比加標(biāo)回收率升高了14%,達(dá)到90%。
免疫傳感器優(yōu)點(diǎn)是靈敏度較高、樣品需要量少、樣品無需處理、實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測、操作簡單快捷、應(yīng)用范圍廣。缺點(diǎn)是成本高、非特異性強(qiáng)、對溫度、樣品組成等敏感,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在食品安全、臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測、真菌毒素或獸藥殘留檢測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。Li等(2012)報(bào)道利用表面等離子體共振傳感器法 (SPR)檢測真菌毒素,其中DON的檢出限達(dá)0.5 ng/g,HT-2毒素在早餐谷類、小麥和嬰兒食品中的檢出限分別達(dá)到 25、26、25 μg/kg。Dumont等(2006)用SPR檢測了蝦肉組織中4種抗生素:甲砜霉素(硫霉素)、氟苯尼考(氟洛芬,氟甲砜霉素)、氟苯尼考胺和氯霉素的殘留,最低檢測濃 度 分 別 是 0.1、0.2、250、0.5 ppb。 Haughey 等(2001)報(bào)道了利用免疫傳感器法檢測牛尿中克倫特羅的殘留量,操作時(shí)間僅7 min,檢出限為0.27 ng/mL,回收率在95%左右,批間和批內(nèi)變異系數(shù)分別為9.2%~12.7%和4.7%~7.6%。
膠體金免疫層析法(GICA)具有操作簡單快速、設(shè)備簡單、無污染、肉眼直接觀察結(jié)果、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),不過只能用于定性(僅限陰性和陽性之分)及半定量分析(僅能把待測物含量確定于某一范圍)。Xu等(2010)通過膠體金免疫試紙條法快速檢測小麥和玉米中DON的殘留量,檢出限為50 ng/mL,并用氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)法驗(yàn)證,二者具有很好的相關(guān)性。Zhu等(2008)利用膠體金免疫試紙條法10 min內(nèi)檢測了12種氟喹諾酮類藥物,其中2種藥物的檢出限為25 ng/mL,其余10種為50 ng/mL。陳義強(qiáng)等(2009)通過膠體金免疫層析法對樣品進(jìn)行現(xiàn)場快速篩選,僅10 min可完成操作,并與傳統(tǒng)的ELISA法和HPLC法結(jié)果對比,三者的測定結(jié)果完全相符。
真菌毒素和獸藥殘留與食品安全息息相關(guān),研究其相應(yīng)的檢測技術(shù)顯得尤為重要。免疫檢測技術(shù)的研究是當(dāng)前檢測與診斷科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里最為活躍的分支,因此,本文分別分析了多種免疫學(xué)檢測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及使用情況,為尋找準(zhǔn)確、靈敏、經(jīng)濟(jì)、高效的檢測方法,保證食品安全,確保人民健康奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
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