豬肉中β-受體激動劑AlphaLISA檢測方法的建立

龔 倩,郗存顯,聶福平,曹淑瑞,唐柏彬,王國民,陳冬東,母昭德*

(1.重慶醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院，重慶 400016；2.重慶出入境檢驗(yàn)檢疫局 重慶市進(jìn)出口食品安全工程技術(shù)研究中心，重慶 400020；3.重慶市生物化學(xué)與分子藥理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400016；4.中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院，北京 100123)

豬肉中β-受體激動劑AlphaLISA檢測方法的建立

龔 倩1,3,郗存顯2,聶福平2,曹淑瑞2,唐柏彬2,王國民2,陳冬東4,母昭德1,3*

(1.重慶醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院，重慶 400016；2.重慶出入境檢驗(yàn)檢疫局 重慶市進(jìn)出口食品安全工程技術(shù)研究中心，重慶 400020；3.重慶市生物化學(xué)與分子藥理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400016；4.中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院，北京 100123)

建立了快速檢測豬肉中克倫特羅、沙丁胺醇、溴布特羅和特布他林4種β-受體激動劑的光激化學(xué)發(fā)光納米均相時(shí)間分辨熒光免疫(AlphaLISA)分析方法。樣品經(jīng)乙酸銨和β-葡萄糖醛酸酶/硫酸酯酶酶解提取過柱，濃縮至干后，用緩沖溶液定容。樣品與生物素化抗原、抗體、供體微珠和受體微珠進(jìn)行酶聯(lián)免疫，AlphaLISA進(jìn)行檢測，基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量。結(jié)果表明：沙丁胺醇、克倫特羅、溴布特羅和特布他林在0.1～500 ng/mL范圍內(nèi)呈良好線性，相關(guān)系數(shù)均大于0.98，沙丁胺醇與克倫特羅、溴布特羅和特布他林的交叉反應(yīng)率分別為 143.3%，179.2%和95.6%，檢出限為0.03～0.08 ng/mL。在0.5，10，20 μg/kg 3個(gè)添加水平下，4種化合物的平均回收率為82.5%～115.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于 12.0%。該方法操作簡單，快速準(zhǔn)確，適用于豬肉中β-受體激動劑的篩選與檢測。

AlphaLISA；β-受體激動劑；豬肉

β-受體激動劑(如克倫特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇、溴布特羅、特布他林等)屬于苯乙胺類藥物[1]。在臨床上，β-受體激動劑可以放松支氣管平滑肌，增加纖毛運(yùn)動頻率，調(diào)節(jié)粘膜纖毛的清除率，可以用于治療支氣管炎和哮喘等疾病[2-3]。在養(yǎng)殖業(yè)中，β-受體激動劑可以增加脂類分解和脂肪細(xì)胞中脂類生成，增加肝糖分解和蛋白質(zhì)的合成，減少橫紋肌纖維蛋白質(zhì)的水解作用，故常用作促生長劑,以促進(jìn)飼料轉(zhuǎn)化率，增加瘦肉率[4-5]。β-受體激動劑易在動物臟器中積聚殘留，并通過食物鏈進(jìn)入人體，攝入過量會導(dǎo)致心悸、頭疼、惡心，甚至損害肝腎[6-7]。所以對克倫特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇、溴布特羅和特布他林等β-受體激動劑的監(jiān)測非常必要。

圖1 研究采用的反向競爭 AlphaLISA反應(yīng)模式Fig.1 Reverse competition AlphaLISA in this article

β-受體激動劑的監(jiān)測方法已有很多文獻(xiàn)報(bào)道，主要有酶聯(lián)免疫法(ELISA)[8]、超高效液相色譜法(UPLC)[9-10]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)[11]和氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS/MS)[3]等。由于色譜法操作繁瑣，不適于現(xiàn)場快速檢測[12]。酶聯(lián)免疫法則存在假陽性、免疫過程時(shí)間長和酶標(biāo)物易失活等問題。而納米均相時(shí)間分辨熒光免疫技術(shù)(AlphaLISA)法是一個(gè)均相的免疫方法，具有快速、 穩(wěn)定、靈敏、免洗、無放射污染以及操作簡單等特點(diǎn)。該技術(shù)主要依賴于供體微珠和受體微珠之間的相互作用。當(dāng)抗原抗體發(fā)生反應(yīng)使供體微珠和受體微珠相互接近發(fā)生級聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生極大放大的信號，并被儀器檢測記錄。即當(dāng)兩種微珠在680 nm的激光照射下，供體微珠上的光敏劑將周圍環(huán)境中的氧氣轉(zhuǎn)化為更為活躍的單體氧。單體氧將能量傳遞給受體微珠激發(fā)615 nm的光(圖1)。當(dāng)待測物與生物素化抗原競爭抗體時(shí)，供體微珠和受體微珠將無法相互靠近，從而使得單體氧無法擴(kuò)散到受體微珠，導(dǎo)致光信號下降[13-15]。現(xiàn)有的AlphaLISA法主要用于血液[16]、蛋白質(zhì)[17]、病原體[18]、癌癥[19]、新藥研究等領(lǐng)域，而在食品安全檢測方面鮮有應(yīng)用。本研究將沙丁胺醇抗原進(jìn)行生物素化后，首次應(yīng)用AlphaLISA反向競爭模式對肉類中克倫特羅、沙丁胺醇、溴布特羅和特布他林4種β-受體激動劑進(jìn)行檢測。該方法快速、簡單、靈敏度高，適用于大量樣品的篩選和檢測，為肉類中β-受體激動劑的實(shí)際檢驗(yàn)提供了重要的參考價(jià)值。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

鹽酸克倫特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇、溴布特羅、特布他林、西馬特羅、齊帕特羅、噴布特羅、苯乙醇胺A、妥布特羅(德國Dr.Ehrenstorfer GmbH)；偶聯(lián)有BSA的沙丁胺醇抗原和單克隆抗體由北京中檢維康有限公司提供；生物素(B-1001-105，美國Solulink公司)；正己烷、乙酸銨(色譜純，Tedia公司)；β-葡萄糖醛酸酶/硫酸酯酶(≥100 000 U/mL，Sigma公司)；受體微珠，供體微珠，10×buffer緩沖液以及384孔板(美國PerkinElmer公司)；MCX 柱(3 mL/60 mg，美國Waters Corporation公司)；其他化學(xué)品和試劑均為分析純，購于Sigma公司或Dr.Ehrenstorfer GmbH。

多標(biāo)記微孔板檢測儀(AlphaLISA儀，EnSpire 2300，美國PerkinElmer公司)；BS224S天平(德國Sartorius公司)；N-EVAP 116氮吹儀(美國Organomation公司)，SR-2DS強(qiáng)力振蕩器(日本Taltec公司)，渦旋振蕩器(江蘇康健醫(yī)療用品有限公司)，3-30K離心機(jī)(德國Sigma公司)，IPP500烘箱(美墨爾特公司)，超純水儀(Milford,MA,USA)。

1.2 溶液配制

1.2.1 微珠溶液的制備根據(jù)說明，將10×buffer用超純水稀釋為1×buffer溶液。用1×buffer溶液將供體微珠稀釋至0.15 mg/mL，受體微珠稀釋至0.18 mg/mL。

1.2.2 生物素化抗原的制備生物素化抗原通過生物素化方法得到：取偶聯(lián)有BSA的沙丁胺醇抗原32 μL，加至250 μL EP管中，再加入2 μL生物素，混勻離心1 min。室溫下避光放置90 min，4 ℃儲存。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別準(zhǔn)確稱取折算成目標(biāo)化合物為10 mg(精確至0.000 01 g)的各標(biāo)準(zhǔn)品，溶解在10 mL甲醇溶液中制成濃度為1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液并儲存在-20 ℃。將上述標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液逐級稀釋成1 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，儲存在4 ℃供日常使用。

1.4 樣品制備

豬肉、牛肉組織樣品購于超市。準(zhǔn)確稱取5 g樣品，置于50 mL離心管中，并加入20 mL乙酸銨溶液(2 mol/L,pH 5.2)、50 μLβ-葡萄糖苷酸/硫酸酯復(fù)合酶以及標(biāo)準(zhǔn)品溶液，渦旋混勻后37 ℃下振蕩提取16 h。7 000 r/min離心5 min，上清液轉(zhuǎn)移至新的50 mL離心管中。向離心管中加入20 mL 正己烷，振蕩20 min。7 000 r/min離心5 min，棄去正己烷層，水相立即經(jīng)濾紙過濾，并用2 mL乙酸銨溶液洗滌濾紙。待凈化。

取MCX柱用3 mL甲醇、3 mL水和3 mL鹽酸(0.1 mol/mL)進(jìn)行活化，將樣品提取液轉(zhuǎn)入MCX柱中，用3 mL水、3 mL甲醇-水溶液(1∶1)和3 mL正己烷淋洗，棄去洗脫液，吹干。再用3 mL洗脫液(50 mL乙酸乙酯，45 mL甲醇，5 mL氨水)進(jìn)行洗脫，收集洗脫液。洗脫液在40 ℃下氮?dú)獯蹈伞埩粑镉? mL 1×buffer溶解，渦旋混勻2 min，過0.22 μm微孔濾膜。供檢測。

1.5 檢測方法

在已優(yōu)化條件下，取白色不透明微孔板,每孔加入5 μL生物素化沙丁胺醇抗原(1∶3 200),5 μL沙丁胺醇抗體，5 μL標(biāo)準(zhǔn)品或者樣品，離心1 min，37 ℃避光孵育30 min后，依次加入 5 μL供體微珠(0.15 mg/mL)和5 μL受體微珠(0.18 mg/mL)，離心1 min充分混勻,37 ℃避光孵育60 min。用 AlphaLISA檢測儀測定每個(gè)待測孔的光信號強(qiáng)度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中待測物的含量。

圖2 生物素化抗原和抗體濃度的優(yōu)化Fig.2 Concentration optimization of biotinylated antigen and antibody

圖3 供體微珠濃度的優(yōu)化Fig.3 Concentration optimization of donor beads

2 結(jié)果與討論

2.1 抗原-抗體濃度的優(yōu)化

用1×buffer緩沖溶液將生物素化抗原稀釋至：1∶100，1∶200，1∶400,1∶800，1∶1 600，1∶3 200，1∶6 400，1∶12 800。抗體做相同系列稀釋倍數(shù)，采用棋盤法進(jìn)行條件優(yōu)化。每個(gè)濃度加至孔板中，其中最后1個(gè)孔只加Buffer作空白對照。按照“ 1.5”步驟進(jìn)行檢測，將待測樣品替換成buffer。各濃度的信號強(qiáng)度值如圖2所示，生物素化抗原濃度在1∶3 200～1∶6 400倍稀釋，抗體在1∶1 600～1∶6 400倍稀釋時(shí)，信號強(qiáng)度值較高。當(dāng)抗原和抗體稀釋倍數(shù)均為1∶3 200時(shí)，熒光值達(dá)到最高。在此濃度范圍內(nèi)，綜合考慮熒光強(qiáng)度、抗原抗體成本及用量等，選擇生物素化抗原濃度1∶3 200，抗體濃度1∶3 200作為最適實(shí)驗(yàn)條件。

2.2 供體微珠和受體微珠濃度的優(yōu)化

供體微珠和受體微珠用1×buffer緩沖溶液分別稀釋至0.03,0.06，0.09，0.12，0.15，0.18，0.21 mg/mL。按“ 1.5 ”步驟進(jìn)行條件優(yōu)化(圖3)。結(jié)果表明，隨著供體微珠濃度的增加，相應(yīng)的熒光值也增加，當(dāng)濃度為0.15 mg/mL時(shí)，熒光值達(dá)到最大。受體微珠濃度與熒光值的變化規(guī)律與供體微珠類似，當(dāng)受體微珠濃度為0.18 mg/mL時(shí)，熒光值達(dá)到最大。故本實(shí)驗(yàn)選擇供體微珠的最佳濃度為0.15 mg/mL，受體微珠的最佳濃度為0.18 mg/mL。

2.3 基質(zhì)效應(yīng)

采用基質(zhì)溶液和溶劑分別配制相同濃度的標(biāo)液，對克倫特羅、沙丁胺醇、溴布特羅和特布他林進(jìn)行基質(zhì)效應(yīng)評價(jià)。基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)弱的計(jì)算方法為：

當(dāng)ME%<0 時(shí)表示存在抑制效應(yīng)，ME%>0 時(shí)表示存在增強(qiáng)效應(yīng)。絕對值為20%～50%時(shí)存在中等基質(zhì)效應(yīng)，絕對值>50%時(shí)存在較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)。計(jì)算結(jié)果顯示，4種化合物的ME%值為12%～67%，表明基質(zhì)效應(yīng)較強(qiáng)。為滿足檢測要求，本實(shí)驗(yàn)采用配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線來消除基質(zhì)影響。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線與靈敏度

取1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液配制成系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(濃度為0.1，1，5，10，20，50，100，500 ng/mL)，優(yōu)化條件下測定。結(jié)果顯示，該方法對沙丁胺醇、溴布特羅、克倫特羅及特布他林的檢出限 LOD(IC10)分別為0.06，0.03，0.05，0.08 ng/mL，在范圍為0.1～500 ng/mL進(jìn)行線性擬合，獲得良好的線性關(guān)系，其線性方程分別為y=-0.242 3x+0.682 0，y=-0.194 5x+0.748 5，y=-0.212 4x+0.699 8，y=-0.158 9x+0.671 6，相關(guān)系數(shù)均大于0.98。

表1 沙丁胺醇和其他化合物的交叉率

2.5 特異性

將結(jié)構(gòu)或功能相似的10種化合物(鹽酸克倫特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇、溴布特羅、特布他林、西馬特羅、齊帕特羅、噴布特羅、苯乙醇胺A和妥布特羅)用1×buffer緩沖溶液分別配成濃度為0.1～500 ng/mL的待測溶液。用已建立的AlphaLISA 方法進(jìn)行檢測，測定 IC50值(表1)。沙丁胺醇與鹽酸克倫特羅、溴布特羅的交叉反應(yīng)率>100%，與特布他林的交叉反應(yīng)率為95.6%，與其余6種化合物無交叉反應(yīng)。表明該方法可用于沙丁胺醇、克倫特羅、溴布特羅和特布他林的篩選和檢測。

2.6 樣品的測定

對市售的豬肉樣品進(jìn)行提取，采用已建立的AlphaLISA 方法進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，豬肉樣品中均未檢出沙丁胺醇、克倫特羅、溴布特羅及特布他林。進(jìn)一步對豬肉樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，加標(biāo)水平分別為0.5，10，20 μg/kg，每個(gè)濃度水平重復(fù)檢測 3 次，結(jié)果見表2。沙丁胺醇、溴布特羅、克倫特羅及特布他林的回收率為82.5%～115.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于 12.0%。將已建立的AlphaLISA法與液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行比較(見表2)。結(jié)果顯示，AlphaLISA法的回收率與精密度良好，達(dá)到檢測要求，可用于豬肉中沙丁胺醇、克倫特羅、溴布特羅及特布他林4種β-受體激動劑的篩選和檢測。

表2 豬肉樣品的回收率

3 結(jié) 論

本文建立了一種準(zhǔn)確、快速檢測沙丁胺醇、克倫特羅、溴布特羅和特布他林4種β-受體激動劑的分析方法，該方法靈敏度高，檢測時(shí)間短，適用于大量樣品的篩選和檢測，可成功用于豬肉中上述4種β-受體激動劑的篩選和檢測，從而為肉類產(chǎn)品的安全性和可靠性提供了技術(shù)保障。

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Quantitative Determination of β-Agonists in Pork Using the Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assay

GONG Qian1,3,XI Cun-xian2,NIE Fu-ping2,CAO Shu-rui2,TANG Bo-bin2,WANG Guo-min2,CHEN Dong-dong4,MU Zhao-de1,3*

(1.College of Pharmacy,Chongqing Medical University,Chongqing 400016,China;2.Chongqing Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Chongqing Engineering Technology Research Center of Import and Export Food Safety,Chongqing 400020,China;3.Chongqing Key Laboratory of Biochemistry and Molecular Pharmacology,Chongqing 400016, China;4.Chinese Academy of Inspection and Quarantine,Beijing 100123,China)

An amplified luminescent proximity homogeneous assay(AlphaLISA) was developed for the determination of four kinds ofβ-agonists(clenbuterol,salbutamol,brombuterol,terbutaline) in pork.The analytes were stepwise extracted with ammonium acetate andβ-glucuronidase/sulfatase,the extract was columned and concentrated to dryness,redisolved in buffer.Samples were reacted with botinylated antigen,antibody,donor beads and acceptor beads,and detected by AlphaLISA with matrix standard curve.As a result,there are good linear relationships in the concentration range of 0.1-500 ng/mL，with correlation coefficients larger than 0.98.The cross-reactivities for clenbuterol,brombuterol,terbutaline were 143.3%,179.2%and 95.6%,respectively,and the limits of detection(LOD) were 0.03-0.08 ng/mL.The average recoveries of four compounds at spiked levels of 0.5,10,20 μg/kg were in the range of 82.5%-115.9%with relative standard deviations(RSD) not less than 12.0%.The method is simple,rapid and accurate,and is suitable for the detection and screening ofβ-agonists in pork.

AlphaLISA;β-agonists;pork

10.3969/j.issn.1004-4957.2017.01.020

2016-08-13；

2016-09-20

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015IK333)；質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目(201210086)

*通訊作者：母昭德，教授，研究方向：藥物分析，Tel：18108396565，E-mail：1281618155@qq.com

O657.3；TQ460.72

A

1004-4957(2017)01-0117-05