话 北磨 业 学报 2009,18(1):1 73—179
Acta Agriculturae Boreali—occidentalis Sinica
醋酸甲羟孕酮单克隆抗体制备及ELISA检测方法的建立
韩雪清 ,杨泽晓 ,张彦明。,林祥梅 ,刘 建 , 梅 琳
(1.中国检验检疫科学研究院,北京 100029;2.四川农业大学 动物医学院,四川雅安 625014
3.西北农林科技大学 动物医学院,陕西杨凌 712100)
摘 要:建立饲料和食品中醋酸甲羟孕酮(MPA)残留快速、灵敏的检测方法。分别以碳二亚胺法、混合酸酐
法合成 MPA的人工抗原 MPA—BSA、MPA—OVA为免疫原和包被原,采用淋巴细胞杂交瘤技术制备抗 MPA
单克隆抗体(McAb),在 Protein G Sepharose 4 Fast Flow纯化 McAb基础上通过对 ELISA反应条件的优化
建立了MPA检测的间接竞争 EI ISA方法,并对 MPA标品添加试样进行了初步应用。结果获得 1株能稳定
分泌抗 MPA McAb的杂交瘤细胞株 M68F9H9,分泌 McAb腹水效价为 1:1×10 ,属于IgG1亚类,MPA半
数抑制浓度(ICs。)为 5.0 ng/mI ,具有良好特异性;以纯化 MeAb为基础建立的间接竞争 ELISA,MPA最低
检测限为 0.16 ng/rnI ,线性检测范围为 0.1~8O ng/mI ;除与甲羟孕酮、甲地孕酮、盐酸克伦特罗、莱克多巴
胺和己烯雌酚交叉反应率分别为 100 、25 、<0.01 、
F University,Yangling Shaanxi 712100,China)
Abstract:To develop a rapid and sensitive method based the monoclona1 antibody(M cAb)against for
the Medroxyprogesterone Acetate(MPA)residues detection in food. The artificial antigen MPA—BSA
and M PA—OVA were synthesized by using diisopropylearbodiimide method and mixed anhydrides
method,respectively;and the M cAb against M PA was prepared and identified with the routine meth—
ods:then an indirect competitive inhibition EI ISA(ciEI ISA)method for the quantitative determina—
tion of MPA was developed based on the anti—M PA McAb purified with the Protein G Sepharose 4
Fast Flow—affinity chromatography. and was compared with the commercial M PA EIA Kit
(5131MPAlp[-3]08.05)in the primary application test of spike samples with different concentration
MPA.One hybridoma cell line named M 68F9 H9 was obtained,the McAb against MPA belongs to
IgG1 subclass,the iELISA titer of anti—MPA MeAb was 1:1×1 0 ,and the 1C50 value was 5 ng/mL;
the limit of detection of this ciEI ISA method established in this study was 0.1 6 ng/mI ;the linear de一
收稿日期:2008—07—04 修回日期:2008—09—25
纂金项目:国家质检总局科研项目(2006IK017)。
作者简介:韩雪清(1962一),女,甘肃兰州人,研究员,主要从事病原微生物分子生物学及免疫学研究与检验检疫技术研究。E
mail:hanxueq@yahoo.eom.an
西 北 农 业 学 报 18卷
tection range was from 0.1 ng/mL to 8O ng/mL,and the cross—reactivity of Medroxyprogesterone,
megestrol acetate(MA),Clenbuterol,Ractapomine and DES were loo%,25%,分析
2.1 抗 MPA McAb的制备与纯化结果
2.1.1 抗 MPA McAb制备 结果 按照 1.20操
作 ,通过 MPA人工抗原合成 、BALB/c小 鼠免疫
与细胞融合、间接 ELISA和间接阻断 ELISA阳
性筛选和 5次有限稀释法克隆亚克隆获得 1株稳
定 分 泌 抗 MPA McAb 的 杂 交 瘤 细 胞 株
M68F9H9,分泌的抗 MPA McAb腹水效价可达
1:1×1O ,Ic 。值为 5.0 ng/mL,特异性良好,属
于 IgG1亚类 。
2.1.2 纯化抗 MPA McAb的鉴定结果 纯化
抗 MPA McAb的 SDS—PAGE鉴定 :按照 1.2②
操作,分别将阳性杂交瘤培养上清(250/,g/mI )、
腹 水 纯 化 的 McAb(250 t~g/mL)、McAb腹 水
(250“g/mL)、腹水杂蛋 白进行 SDS-PAGE蛋 白
质纯度鉴定 ,结果见图 1。
1 M 2 3 4
115.1—
65.7—
44.6—
34.7
24.8—
18.3—
14.3—◆
54.6ku
27.3ku
M.蛋白质SD~PAGE分子质量标准 Protein molecular marker;1.
MPA杂交瘤细胞培养上清 Hybridoma culture supernatant;2.纯化
的单克隆抗体 Purified anti—MPA McAb;3.腹水杂蛋白 Others
protein in abdominal dropsy;4.未纯化腹水 Abdominal dropsy
图 1 MPA纯化抗体 SDS-PAGE鉴定结果
Fig.1 The SDs-PAGE identification results
of purified anti-M PA M cAb
西 北 农 业 学 报 18卷
由图 1可知 ,纯化的 McAb(Line2)在电泳 图
上 27.3 ku和 54.6 ku左右的位置分别出现 IgG1
轻链(L)和重链 (H),与未纯化腹水的总蛋白
(Line4)相比,已除去了(Line3)腹水中非抗体的
杂质蛋 白,
明所收集的抗 MPA McAb具有 良
好纯度。
纯化抗 MPA McAb的 ELISA活性检测 :按
照 1.2② 中操作,将纯化抗 MPA McAb(1 mg/
mL)分 10倍梯度稀释后进行间接 EI ISA 法,结
果见表 1。
表 1 纯化抗 MPA McAb的效价测定结果( )
Table 1 The indirect ELISA results of
purified anti MPA MeAb(x)
1、
M
,
PA M
.
c
.Ab 释譬 照 吸光度 Th di0 。0
n o nti MPA Abs。rb )D 。 ) M
cAb and controls 。 ⋯ ⋯“
l:1× 100 2.89l0
1:l× l04 2.8555
1:1× 1O 5 2.2810
l:1× l06 0.6865
1 :1× 10 0.335O
1 :1× 10s 0.1640
1 :l× 109 0.1225
NC 0.077O
PC 1.3150
注:NC表示生理盐水免疫小鼠阴性血清(1:5 000);PC表示小
鼠 MPA阳性血清(1:5 000)。
Note:NC means serum sample from mice immunized with normal
saline(NS)diluted in 1:5 000;PC means positive serum diluted
in 1:5 000 contro1.
由表 l可知 ,纯化 McAb当 1:1×1O 稀释
时 OD㈣ 值仍大于阴性对照的2倍,因此纯化的
McAb的效价不低于1:1×10 ,同时表明纯化的
McAb的活性 良好。
2.2 间接竞争 ELISA模式的建立
2.2.1 间接竞争 ELISA反应模式的确立 按照
1.3的操作分别对抗 MPA McAb的阴性和阳性
对照、MPA—BSA 包被浓度 、酶标一羊抗 鼠 IgG浓
度、底物显色时间等进行优化,确立了间接竞争
ELISA反应模式如下:①包被:用 pH9.6的碳酸
盐缓冲液将 MPA—BSA按照 1:8000稀释,每孑L
100 L,4℃包被 12~16 h。②洗涤 :用 pH 7.4
0.01mol/L PBST洗涤液洗板 5次后,拍干。③
封闭:加入含 1%BSA 的 pH 7.4 0.01mol/L PBS
(BS)每孔 200 I ,37。C封闭2 h,同②中方法洗涤
拍干后进行下步试验或者一20℃保存备用。④
竞争反应:用样品稀释液精确配制 8O、4O、2o、4、
2、1、0.5、0.1 ng/mI 浓度 的 MPA标准物 ;在抗
体阴性孔和 MPA标准物零对照孔先加入 50 L
样品稀释液,在 MPA标准物对照孔先加入5O L
已配置的8O、40、20、4、2、1、0.5、0.1 ng/mL浓度
的 MPA标准物,检样孔加入 50 L待检样品;除
在抗体 阴性孔加入 100 I 1:1×10 稀释的 ND
单克隆抗体外,其他孔加入 1:5×1O 稀释的纯
化 MPA单克隆抗体,每孔 100 txI ,混匀后 37℃
孵育90 min(每孔作平行对照),同②中方法洗涤
拍干。⑤酶标一羊抗鼠IgG:加入 1:5000稀释的
酶标一羊抗鼠IgG(HRP—goat anti mouse IgG),每
孔 100 L,37℃孵育 45 min,同②中方法洗涤拍
干。⑥显色 .力Ⅱ人底物显色液 (TMB Work solu~
tion),每孔 100 I ,37℃9阵育 10 min。⑦读判:加
1 mol/L H2SO4终止液(Stop solution),每孔 5O
L,立即在全自动酶标仪上450nm波长处进行扫
描测量(操作时间控制在 5 min以内),保存结果
并进行分析 。
2.2.2 间接 竞争 EI ISA标 准曲线的绘制 按照
1.3确立的条件操作,分别精确配制 8O、6O、4O、20、
10、4、2、1、0.5、0.1、0.05、0.01 ng/mL浓度的 MPA
标准物 ,进行间接竞争 ELISA,结果见表 2。
表 2 不同浓度 MPA标准物间接竞争 ELISA检测结果( )
Table 2 The results of indirect competitive ELISA with
different concentration MPA standard(x)
对照与MPA标准物浓堡八“ J 吸光度 The con
,
cert
.
rat ion M
.
PA Ab
。rb D )
standard and controls
0.0950
0.1250
0.1955
0.2850
0.3725
0.4500
O.5960
0.6420
0.8400
0.8970
0.9345
0.9150
0.9735
0.0615
注 :NC表 不 抗 体 阴 性 对 照 单 抗 。Note:NC means negative
MeAb against NDV.
由表 2可知,所测 OD 随着浓度的 MPA
标准物浓度的减小不断增大,即OD 。 与 MPA
标准物浓度呈负相关;根据 EI ISA结果,添加
MPA标准物浓度一OD伽 值趋势线(图2),按照
A/A。一logC法拟合标准 曲线进行回归分析(图
3),标 准 曲线 回归 方 程 为 Y一 一 30.491X+
胁∞ 4 2 L耋 川0
1期 韩雪清等 :醋酸 甲羟孕酮单克隆抗体制 备及 El ISA检 测方 法的建立
67.712,R 一0.9771,并可估算出其 IC 。值为 3.8
ng/mI 。经反复测试 ,MPA浓度在 0.1~80 ng/
mI 范围时呈良好 的线性关系 。
:
0.
、
o 0
.
0.
0.
0.
0.
MPA标准物 的浓度/(mg/mL1
图 2 间接竞争 ELISA A--浓度 曲线
Fig.2 A一(:0ncentl’ati0n tendency cure of
indirect competitive EL1SA
llU
-\ 7
5O
"
3O
lO
0
MPA标准物浓度对数OgO
图 3 MPA检测竞争 ELISA标 准曲线
Fig.3 Calibration cure of indirect competitive ELISA
2.3 间接竞争 E1JSA方法相关技术参数测定结果
间接竞争 EI IsA的灵敏度:按照 1.3确立的
ci—EI ISA反应条 件 ,随机 抽取 5块包 被备 用 的
El ISA板 ,挑选出 15个孑L,按确立 的反应条件进
行 MPA标准品零含量检测 ,结果见表 3。
所测出的 15个 OD值的平均值 z为0.9791,
标准差为 0.0421,z一2SD值为 0.8949,根据同时
检测的不同浓度 MPA标准物检测结果 (表 2)可
知,间接竞争 ELISA的灵敏度(最小检测 限量)在
0.1~0.5 ng/mI 之间,由图 2中方程式可计算出
灵敏度为 0.16 ng/mI 。
间接竞争 EI ISA 的特异性 :根据已确立 的问
接竞争 EI ISA反应条件 ,按照 1.5进行特异性试
验,估算 IC 。值,判断各种药物与 MPA的交叉反
应性,交叉反应性 ( )一 IC 。(MPA)×100/IC 。
(其他兽药)。表 4表明,间接竞争 EI ISA与甲羟
孕酮、甲地孕酮交叉反应率分别为 100 和25 ,
与莱克多巴胺、克伦特罗、己烯雌酚的的交叉反应
率均小于 0.01 ,表明所建立的 EI ISA具有良
好特异性。
表 3 间接竞争 ELISA的灵敏度试验 结果(X)
Fig.3 The sensitivity test results of indirect
competitive ELISA(x)
孔 号及相 关项 目
The well N0.and iterns
吸光度
Absorbance(OD4 50 )
表 4 间接竞争 ELISA特异 性试 验测定结果
Table 4 The specific test results of the indirect
competitive ELISA
常见兽药
Veterinary drugs
半数抑制浓度交叉反应率/
/(ng/mI ) The cross—
IC50 reaction rate
2.4 间接竞争ELISA方法添加样品的检测结果
按 照 1.6中的操作 ,分别对人工添加了 MPA
的牛奶检样、饲料检样和牛 肉检样进行测试试验 ,
同时 以进 口试 剂 盒 Medroxyprogesterone Ace—
tate EIA Kit(5131MPA1p[3]08.05)进行平行检
测 ,结果见表 5。
由表 5可知 :两种检测方法 的检测结 果基本
一 致,MPA零浓度 添加试样全为阴性;肌 肉样品
中MPA检测回收率低于牛奶样品和饲料中的
MPA检测回收率,可能是由于在肌肉样品处理
过程中MPA的损失引起的;同时也可能存在基
质效应 ,与牛奶 、饲料样品的成份有一定 的关系 ;
间接竞争 EI ISA对样品检测结果 的回收率在
74.36 ~100.3O 之间,进 口试剂盒检测结果的
回收率在 71.O2 ~100.9O ,表 明了所 建立问
接竞争 ELISA的检测结果的准确性。
5 2 4 5 O O l 5 7 5 9 9; 9 l 1 9 州 蚴㈣ L L L ¨
D
u M ∞
X
西 北 农 业 学 报 18卷
表 5 添加 MPA样品的测试 结果
Table 5 The detection results of spike samples
MPA添加试样与浓度/(ng/mI )
MPA concentrati0n of
different spike samples
进口试剂盒检测结果 间接竞争 EI ISA检测结果
The detection results by EIA kit The detection results by ci—ELISA
检测值/(ng/mL) 回收率/ 检测值/(ng/mL) 回收率/
Detection results Recovery rate Detection results Recovery rate
牛奶样品 Milk samples
0
5
10
40
饲料样 品 Feed samples
0
5
10
40
肌 肉样品 Muscle samples
O
5
10
40
0
3.5512
7.8452
3O.4722
74.36
81.52
80.18
3 讨 论
3.1 ci-ELISA方法建立
欧盟的MPA激素污染事件再次给世界各国
政府敲响了食品安全的警钟,MPA已被很多国
家禁止用于食源性动物,中国相关部门给予了高
度重视,也进行了较多的相关抗体研究制备[1 。
但其研究内容多以抗 MPA多克隆抗体为基础,
目前国内外还未见以MPA单克隆抗体为基础相
关检测方法的报道。由于多克隆抗体常受到人工
抗原合成批次、免疫剂量、试验动物、免疫时间、免
疫血清储存时间等多种因素的干扰,很难提供标
准化的相关试剂,而单克隆抗体有望解决多克隆
抗体 的不 足。本研 究通过 MPA 人 工抗原 的合
成 ,进 行 抗 MPA McAb制 备 ,并 利 用 纯 化 的
McAb,建立了 MPA检测的 ci—EI ISA方法 。
3.2 抗 MPA Mcab的纯化
单克隆抗体的纯化是单抗在样品检测研究和
预防、诊断、治疗研究中应用的关键环节。硫酸铵
盐析沉淀法是目前报道较多的用于单克隆抗体纯
化的方法,由于硫酸铵盐析有效性 良好、pH 广
泛、溶解度高、溶液散热少和经济适用 ,但是硫
酸铵沉淀法纯化过程中的操作
比较高,操作
过快有可能导致蛋 白失活,并且时间也 比较长,因
此本研究在对单克隆抗体亚类鉴定的基础上使用
Protein G Sephrose 4 Fast Flow亲和层析柱对单
抗腹水进行了纯化,并获得了理想的纯化单克隆
抗体,为 MPA的免疫学相关检测技术提供了材
料。
3.3 ci-ELISA方法技术指标
进行小分子物质残 留检测 的 EIA方法主要
包括间接竞争 ELISA法(抗原包被竞争 ELIsA)
和直接竞争 ELISA(抗体包被竞争 ELIsA)。目
前 国 外 生 产 的 MPA 检 测 的 EIA 试 剂 盒
(5131MPA1 p[3]08.05)是采用直接竞争 EL1sA
方法进行检测,其检测基础是兔抗 MPA多克隆
抗体 ,并且借助羊抗兔 IgG固定在 ELISA板上,
其 MPA最低检测限 (MRI )为 0.5 ng/mL,但是
由于抗体包被竞争 EI ISA需要制备酶标半抗原
(HRP—MPA),制备 条件难 以控 制 ,效果也 不稳
定 ,并且影响 MPA 的反应原性和酶的活性。本
研究以纯化的 MPA单克隆抗体为基础,直接购
买酶标一羊抗 鼠 IgG,通过 对 MPA—BSA 包被 浓
度、酶标一羊抗鼠 IgG浓度、底物显色时间等竞争
反应条件进行优化,建立了 MPA检测的抗原包
被 ci—ELISA检测方法,其最低检测限(MRL)在
O.16 ng/mI ,线性检测 范围在 0.1~80 ng/mL
(R 一0.9771);与甲羟孕酮、甲地孕酮交叉反应
率分别为 100 和 25 ,与其他结构的常用残留
兽药没有交叉反应;在添加试样检测试验中,所建
立的 ci—EI ISA方法检测结果与进口试剂盒检测
结果相符,MPA回收率在 74.36 9,6~100.30 之
间,为中国自主知识产权的 MPA检测 EIA试剂
1期 韩雪清等:醋酸甲羟孕酮单克隆抗体制备及 EI ISA检测方法的建立
盒的组装生产奠定了基础。
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