有机磷和氨基甲酸酯类的免疫学检测研究进展

    赵晓明

    对近年有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的免疫学检测方法进行综述，阐述了不同方法的检测原理。以期为农药残留检测研究与应用提供了参考。

    我国是农业大国，也是农药生产和使用大国。由于农药品种结构存在不合理，以及使用者违规或者大剂量的使用农药，这使得农药残留问题在我国仍比较突出。目前我国食品农药残留最为主要的是有机磷和氨基甲酸酯类。食品中农药残留量超标，直接影响食用者的身体健康。目前，对于农药残留的检测涉及多种手段，如紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、免疫分析技術、高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱联用技术、酶抑制法、生物传感器法、毛细管电泳法等，其中，免疫分析技术利用抗原、抗体反应，具有高度专一性和特异性的优势，在农药残留分析中具有广泛的应用前景。本文对有机磷和氨基甲酸酯类农药目前使用的免疫学检测方法进行综述，以期为技术人员选择检测方法提供启示。

    1、直接免疫学检测

    ①酶联免疫法

    由于有机磷和氨基甲酸酯类均为小分子，往往仅有一个抗体结合位点，因而，通常采用竞争ELISA方法对其进行检测。刘运清等建立了3种有机磷农药的间接竞争ELISA检测方法。王华建立了直接竞争ELISA方法用于检测甲胺磷、甲基对硫磷、对硫磷。

    ②荧光偏振免疫检测

    荧光偏振免疫检测（FluorescencePolarizationImmunoassay，FPIA）是一种将荧光偏振原理和小分子竞争免疫原理相结合的免疫分析方法，通过检测荧光标记小分子抗原与抗体结合前后荧光偏振值的变化来间接反映样本中目标分析物的含量。目前已报道了FPIA用于百草枯、西玛津、三嗪等20多种农药的检测。

    ③免疫层析

    免疫层析法是基于毛细作用、抗原抗体反应的固相检测方法，其优点在于结构简单，检测方便，不需要专用仪器设备，通过观察检测带的颜色即可直观的确定目标物是否存在。冯锐等研发了一种可同时检测较多种有机磷农药和氨基甲酸酯类农药的胶体金免疫层析试纸条，采用了胶体金标记的有机磷农药通用抗体和氨基甲酸酯类通用抗体混合物。何方洋等利用化合物a与盐酸羟胺等物质，经过一系列化学反应得到的有机磷农药半抗原，通过该半抗原免疫小鼠获得单克隆抗体并进一步得到检测有机磷农药的试纸条。

    ④免疫传感器

    将捕获剂（如抗体或抗体）固定于传感器上，利用抗原抗体反应将目标物捕获至传感器表面，由于抗原抗体复合物的形成能够影响传感器表面的物理或化学参数，通过检测该参数的改变间接检测目标物的存在与否。王翔利用有机磷农药与乙酰胆碱酯酶之间的特殊的亲和力，以乙酰胆碱酯酶作为固定相，采用石英晶体用来做载体的材料，研制出了有机磷传感器。Tschmelak描述了一种直接光学免疫传感器RIANA（RiverAnalyzer），将分析物衍生物共价固定在与玻璃转换器结合的氨基葡聚糖层上，利用全内反射荧光设备（TIRF）来检测水样中的农药的含量。

    2、间接免疫学检测

    ①针对胆碱酯酶

    HuaWang等通过直接检测有机磷酸化的乙酰胆碱酯酶（OP-AChE）能够用于生物检测个体是否暴露于有机磷化合物（OP），如杀虫剂和化学神经药物，采用磁珠标记的抗磷酸丝氨酸抗体捕获OP-AChE，而后利用量子点标记的抗AchE抗体结合捕获的OP-AChE形成夹心复合物，最后利用方波伏安法（SWV）检测量子点释放的镉离子。赵芳等建立了一种检测有机磷类和氨基甲酸酯类农药的方法，通过检测胆碱酯酶的构象变化来判定被检样品中有机磷类和氨基甲酸酯类农药的残留情况。

    ②针对于胆碱酯酶底物

    赵芳等建立了一种检测有机磷类和氨基甲酸酯类农药的方法，用免疫学方法检测胆碱酯酶底物变化情况，以推断样品中是否含有有机磷类和氨基甲酸酯类农药。

    本文阐述了检测农药残留的直接和间接免疫学检测方法。直接免疫学检测可以以特定的目标物作为检测对象，需要针对于特定目标物的检测抗体，但是一次测定不能同时检出多种农药。广谱检测的一个手段是，针对每个检测目标物制备不同的抗体，将不同的抗体整合入同一个检测体系中。另一个手段是，制备光谱广谱特异性抗体，其能够识别不同目标物上的相同或相似结构。

    3、目前关于广谱特异性抗体的制备通常三种方法

    ①选择一类农药的共性结构制备抗体;

    ②制备抗独特型抗体;

    ③重组抗体。

    相较于直接免疫学检测而言，间接免疫学检测以农药影响的酶或底物为检测目标物，其不需要繁复的光谱抗体的制备方法即可实现广谱检测，但是其易受样品中干扰因子的影响，特异性弱于直接免疫学检测。

    （作者单位：510555国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心）