本發(fā)明涉及一種氟苯尼考胺人工抗原的合成方法,屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氟苯尼考是替代禁用藥物氯霉素的一種理想的藥物,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的防病抗病上。盡管氟苯尼考毒性低于氯霉素,但由于不正確或超量的使用,勢必造成氟苯尼考在畜禽水產(chǎn)品中的殘留,特別是現(xiàn)已出現(xiàn)了對氟苯尼考耐藥的菌株,而且氟苯尼考的用量呈上升的趨勢,這對人類的身體健康造成了潛在的威脅。氟苯尼考在動物組織中的主要代謝產(chǎn)物為氟苯尼考胺( florfenicol amine,F(xiàn)FA) ,許多國家以氟苯尼考胺作為使用氟苯尼考的殘留標(biāo)示物。我國規(guī)定氟苯尼考?xì)埩魳?biāo)示物為氟苯尼考胺,歐洲藥品管理局(EMA)確定的殘留標(biāo)示物則為FF+FFA,其在不同動物肌肉組織中的最大殘留限量值MRL為100~300μg/kg。因此,研究氟苯尼考胺殘留監(jiān)控技術(shù)對保障我國人民身體健康和水產(chǎn)品食用安全具有重要意義。
酶聯(lián)免疫法(ELISA)是一種極為高效、敏感、快速的檢測方法,然而得到高親和力和高特異性的單克隆單體是免疫學(xué)檢測的前提,其中人工抗原的合成是其中重要的一步。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種氟苯尼考胺人工抗原的合成方法,所制備的產(chǎn)品用于氟苯尼考胺免疫分析方法研究,為今后人們的研究提供了很好的人工抗原。
本發(fā)明的技術(shù)方案:一種氟苯尼考胺人工抗原的合成方法,其由氟苯尼考與4-溴丁酸芐酯、20% H2SO4、K2CO3、NH3.CH3OH反應(yīng)得到具有羧基的產(chǎn)物,即半抗原FFA-2,用碳二亞胺法將半抗原FFA-2與載體蛋白偶聯(lián),即得到氟苯尼考胺人工抗原;步驟為:
(1)半抗原FFA-2的合成:
合成路線如下:
稱取10.0g(28.0mmol)FF溶于150mL乙酸中, 在10℃下逐滴地加入120 mL 20% H2SO4溶液中,然后在110℃下攪拌3h,再冷卻至室溫,并調(diào)節(jié)pH至14,混合物通過萃取吸收(EA)技術(shù)提取, 再用Na2SO4濃縮干燥,得到白色固體FFA 5.0g(20.2mmol),摩爾產(chǎn)率72.4%。
稱取500.0mg(2.02mmol)FFA和335mg(2.42 mmol)K2CO3溶于5mL乙腈中,加入624 mg(2.42 mmol)4-溴丁酸芐酯,在50℃下攪拌過夜,然后將混合物倒入水中, 通過萃取吸收(EA)技術(shù)提取,再用Na2SO4濃縮干燥,得到粗產(chǎn)物;再將粗產(chǎn)物用硅膠柱純化,得到白色固體FFA-1 805mg(1.90mmol,),摩爾產(chǎn)率94.0%。
稱取805 mg(1.90 mmol )FFA-1,用8.00 mL、2 M NH3.CH3OH溶解,在室溫下攪拌過夜,混合物用DCM清洗濃縮,得到白色固體FFA-2 271 mg(0.81mmol),摩爾產(chǎn)率42.8%。
(2)完全抗原的制備:步驟(1)制備的半抗原FFA-2,與KLH偶聯(lián)得到偶聯(lián)物完全抗原FFA-2-KLH;或與BSA偶聯(lián)得到偶聯(lián)物完全抗原FFA-2-BSA。
步驟(2)所述完全抗原FFA-2-KLH制備方法如下:
a、稱取步驟(1)中制得的2.2mg FFA-2,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽5mg,N-羥基琥珀酰亞胺3mg,用400μL無水N,N-二甲基甲酰胺溶解,室溫攪拌反應(yīng)4-5h,稱為A液;取匙孔血藍(lán)蛋白KLH 0.735mL(6.8mg/mL, FFA-2與KLH摩爾比為6000︰1),加入等體積硼酸緩沖溶液,稱為B液;在室溫條件,逐滴將A液加入到B液中,室溫反應(yīng)過夜,即得偶聯(lián)物FFA-2-KLH混合液;
b、透析:取8cm的透析袋,于沸水中煮沸10min,再用50℃的去離子水沖洗2min,保存在4℃去離子水中備用;將偶聯(lián)物FFA-2-KLH混合液裝入透析袋于0.01mol/L的PBS中透析3天,每天換液3次,即得完全抗原FFA-2-KLH。
步驟(2)所述完全抗原FFA-2-BSA制備方法如下:
a、稱取步驟(1)中制得的1.5mg FFA-2,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽4mg,N-羥基琥珀酰亞胺2.5mg,用250μL無水N,N-二甲基甲酰胺溶解,室溫攪拌反應(yīng)4-5h,稱為A液;稱取5mg 牛血清蛋白BSA(FFA-2與BSA摩爾比為60︰1),溶解于1mL碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖溶液中,加入等體積硼酸緩沖溶液,稱為B液;在室溫條件,逐滴將A液加入到B液中,室溫反應(yīng)過夜,即得偶聯(lián)物FFA-2-BSA混合液;
b、透析:取8cm的透析袋,于沸水中煮沸10min,再用50℃的去離子水沖洗2min,保存在4℃去離子水中備用;將偶聯(lián)物FFA-2-BSA混合液放入透析袋于0.01mol/L的PBS中透析3天,每天換液3次,即得完全抗原FFA-2-BSA。
氟苯尼考胺人工抗原的鑒定
(1)采用核磁共振和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)鑒定半抗原。
(2)人工抗原采用紫外法鑒定其偶聯(lián)結(jié)果,利用偶聯(lián)物中小分子與蛋白的濃度,計算其偶聯(lián)比。
偶聯(lián)比測定:估算偶聯(lián)物中被偶聯(lián)的兩種分子的比率(偶聯(lián)比率)的方法,雖然測定方法種類很多,但都是依據(jù)檢測偶聯(lián)物中被偶聯(lián)的兩種分子含量(或相對含量)的原理建立起來的。紫外法是依據(jù)合成的人工抗原中的小分子濃度與蛋白濃度的比確定偶聯(lián)比的。
偶聯(lián)物蛋白濃度測定:將反應(yīng)前蛋白的質(zhì)量除以透析后偶聯(lián)物的體積即得到偶聯(lián)物中蛋白的含量。
偶聯(lián)物中小分子濃度的測定:濃度為Xμg/mL的小分子在特征峰處的吸光值A(chǔ)1,偶聯(lián)物在特征峰處的吸光值A(chǔ)2,小分子的分子量為M,所以,偶聯(lián)物中小分子的濃度= ( A2×X)/ A1
偶聯(lián)比=(( A2×X)/ A1/M)/(蛋白濃度/蛋白分子量)×(稀釋倍數(shù))
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明成功合成了氟苯尼考胺的人工抗原,合成步驟簡潔、有效,完全可用于免疫分析中,為以后人們的研究提供了方便的途徑。
附圖說明
圖1半抗原FFA-2的NMR鑒定圖。
圖2半抗原FFA-2的LC-MS鑒定圖,為FFA-2的色譜圖。
圖3半抗原FFA-2的LC-MS鑒定圖,為FFA-2的質(zhì)譜圖。
圖4 FFA-2-KLH人工抗原的免疫原紫外鑒定圖。
圖5 FFA-2-BSA人工抗原的免疫原紫外鑒定圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 半抗原FFA-2的合成
稱取10.0g(28.0mmol)FF溶于150mL乙酸中, 在10℃下逐滴地加入120 mL、20% H2SO4,然后在110℃下攪拌3h,再冷卻至室溫,并調(diào)節(jié)pH至14,混合物通過萃取吸收(EA)技術(shù)提取, 再用Na2SO4濃縮干燥,到白色固體FFA 5.0g(20.2mmol),摩爾產(chǎn)率72.4%。
稱取500.0mg(2.02mmol)FFA和335mg(2.42 mmol)K2CO3溶于5mL乙腈中,加入624 mg(2.42 mmol)4-溴丁酸芐酯,在50℃下攪拌過夜,然后將混合物倒入水中, 通過萃取吸收(EA)技術(shù)提取, 再用Na2SO4濃縮干燥,得到粗產(chǎn)物。再將粗產(chǎn)物用硅膠柱純化,得到白色固體FFA-1 805mg(1.90mmol),摩爾產(chǎn)率94.0%。
稱取805 mg(1.90 mmol)FFA-1,用8.00 mL、2 M NH3.CH3OH溶解,在室溫下攪拌過夜,混合物用DCM清洗濃縮,得到白色固體FFA-2 271 mg(0.81mmol),摩爾產(chǎn)率42.8%。
(2)完全抗原的制備:步驟(1)制備的半抗原FFA-2,與KLH偶聯(lián)得到偶聯(lián)物完全抗原FFA-2-KLH;或與BSA偶聯(lián)得到偶聯(lián)物完全抗原FFA-2-BSA。
實(shí)施例2 所述完全抗原FFA-2-KLH制備方法如下:
a、稱取步驟(1)中制得的2.2mg FFA-2,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽5mg,N-羥基琥珀酰亞胺3mg,用400μL無水N,N-二甲基甲酰胺溶解,室溫攪拌反應(yīng)4-5h,稱為A液。取匙孔血藍(lán)蛋白KLH 0.735mL(6.8mg/mL, FFA-2與KLH摩爾比為6000︰1),加入等體積硼酸緩沖溶液,稱為B液。在室溫條件,逐滴將A液加入到B液中,室溫反應(yīng)過夜,即得偶聯(lián)物FFA-2-KLH混合液;
b、透析:取8cm的透析袋,于沸水中煮沸10min,再用50℃的去離子水沖洗2min,保存在4℃去離子水中備用;將偶聯(lián)物FFA-2-KLH混合液裝入透析袋于0.01mol/L的PBS中透析3天,每天換液3次,即得完全抗原FFA-2-KLH。
實(shí)施例3所述完全抗原FFA-2-BSA制備方法如下:
a、稱取步驟(1)中制得的1.5mg FFA-2,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽4mg,N-羥基琥珀酰亞胺2.5mg,用250μL無水N,N-二甲基甲酰胺溶解,室溫攪拌反應(yīng)4-5h,稱為A液。稱取5mg 牛血清蛋白BSA(FFA-2與BSA摩爾比為60︰1),溶解于1mL碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖溶液中,加入等體積硼酸緩沖溶液,稱為B液。在室溫條件,逐滴將A液加入到B液中,室溫反應(yīng)過夜,即得偶聯(lián)物FFA-2-BSA混合液;
b、透析:取8cm的透析袋,于沸水中煮沸10min,再用50℃的去離子水沖洗2min,保存在4℃去離子水中備用;將偶聯(lián)物FFA-2-BSA混合液放入透析袋于0.01mol/L的PBS中透析3天,每天換液3次,即得完全抗原FFA-2-BSA。
實(shí)施例4 氟苯尼考胺人工抗原的鑒定
(1)采用核磁共振和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)鑒定半抗原。
(2)人工抗原采用紫外法鑒定其偶聯(lián)結(jié)果,利用偶聯(lián)物中小分子與蛋白的濃度,計算其偶聯(lián)比。
偶聯(lián)比測定:估算偶聯(lián)物中被偶聯(lián)的兩種分子的比率(偶聯(lián)比率)的方法,雖然測定方法種類很多,但都是依據(jù)檢測偶聯(lián)物中被偶聯(lián)的兩種分子含量(或相對含量)的原理建立起來的。紫外法是依據(jù)合成的人工抗原中的小分子濃度與蛋白濃度的比確定偶聯(lián)比的。
偶聯(lián)物蛋白濃度測定:將反應(yīng)前蛋白的質(zhì)量除以透析后偶聯(lián)物的體積即可得到偶聯(lián)中蛋白的含量。
實(shí)施例2中FFA-2-KLH免疫原的紫外鑒定圖如圖4所示。
實(shí)施例3中FFA-2-BSA免疫原的紫外鑒定圖如圖5所示。
FFA-2免疫原偶聯(lián)物中小分子濃度的測定: 濃度為0.05mg/mL的小分子在特征峰267nm處的吸光值A(chǔ)1= 0.501,偶聯(lián)物在267nm處的吸光值A(chǔ)2=0.412,小分子的分子量為333.3g/mol,所以,偶聯(lián)物中小分子的濃度 =(0.412×0.05mg/mL)/ 0.501=0.041mg/mL;BSA濃度2mg/mL,BSA分子量67000。
偶聯(lián)比=(0.041mg/mL/333.3)/(2mg/mL /67000)×3(稀釋倍數(shù))=12.4。