鼠药半抗原设计、单克隆抗体制备及免疫分析技术研发

学术   2024-11-11 22:11   四川  

    近日参加2024首届分析科学与仪器大会,受邀在“毒物分析语临床毒检技术与设备”分会场报告,收获颇多。一些专家分享了在鼠药方面的快检研究进展。本团队针对鼠药开展了相关半抗原设计及抗体制备工作,前期进行过简单总结。现将旧文重发,欢迎交流!

鼠药是一类对啮齿类动物具有毒杀作用的化合物,鼠药种类繁多,常见的有20多种。根据药物性质分为抗凝血剂类、致痉挛剂类、维生素D类、无机化合物类、有机磷类、有机氯类、代谢毒物类及其他杀鼠剂

    据报道,我国每年发生急性鼠药中毒达50 000~70 000人,死亡率为各种传染病的66.7倍(数据较早)。目前鼠药的检测方法主要是化学显色法,仪器分析法(如紫外分光光度法、离子色谱法、气相色谱法、液相色谱法),除本团队的研究外,免疫分析方法报道很少,目前可能仅有3项研究涉及,其中一篇是研究法华林的免疫分析,是作为一种监控抗凝血类药物的血药浓度。早期也检索到美国有一家检测溴敌隆的快检产品,但实际上并未在售。

    本团队自2012年开始做敌鼠的抗体以来,主要围绕凝血类鼠药和神经毒性鼠药开展了半抗原设计、单克隆抗体制备及免疫分析技术研究。目前已制备出各类单克隆抗体(含纳米抗体)20余种,采用的技术主要是鼠源杂交瘤技术。同时也使用了流式分选+激光共聚焦、噬菌体抗体库展示、特异性B细胞筛选+噬菌体抗体库展示、特异性B细胞筛选+NGS、全B细胞+NGS等各项技术,主要是用于纳米抗体的开发。

    已有的抗体基本覆盖了所有抗凝血类鼠药、毒性大的毒鼠强和氟乙酰胺。可满足不同场景下的检测需求,其中毒鼠强、敌鼠已开发出检测产品,已推广应用。氟乙酰胺的分子量为70 Da,是本团队做的最小的靶标物。抗体的亲和力不高,与显色法相比灵敏度没有优势且远低于仪器分析法,可能与其特征性结构较弱有关。

基于制备出的抗体建立了多种免疫分析方法。

    无论是我国还是在全球的鼠药检测市场都很小,可能是随着经济社会发展,鼠药中毒已不是常见现象。烈性鼠药,像毒鼠强、氟乙酰胺我国早在90年代已禁止生产。

    大多数鼠药对人畜均具有较强毒性,由于使用或管理不当,近年来由误食、二次中毒、自杀及恶意投毒等原因导致的中毒事件常有发生,对人类及非靶标动物的生命健康产生威胁,同时造成了严重经济损失和恶劣的社会影响,尤其在发展中国家,鼠药中毒应该还是比较常见。

    北京某医院鼠药中毒门诊常年均有鼠药中毒患者就诊。我国鼠药中毒的研究、诊治的相关科研人员不是很多。本人在2023年第一届全国中毒控制学术交流大会、2019 全国中毒救治郑州论坛2018年中华预防医学会食品卫生分会均做过鼠药免疫分析的学术汇报,反响平平,关注寥寥,也从侧面反映了相关从业者不多。

    最近美国两个团队联系咨询鼠药抗体情况。一个是伊利诺伊大学芝加哥分校Douglas Feinstein教授,其研究凝血类鼠药毒性;一个是加州大学戴维斯分校Bruce Hammock教授,其主要关注毒鼠强,似乎在开发一种新药,毒鼠强可跟其受体发生作用。本团队均赠送了相关抗体,实验进展良好。 

      鼠药抗体的应用值得进一步拓展,欢迎各位咨询、合作、交流。

    目前在鼠药检测领域,已培养3名博士、1名硕士,发表研究论文近10篇,但该领域大部分的研究成果实际上并未撰写相关论文。

     部分研究论文如下:

1Hongfang Li, Kai Wen, Baolei Dong, Jing Zhang, Yuchen Bai, Minggang Liu, Peipei Li, Mari Ghulam Mujtaba, Xiya Zhang, Xuezhi Yu, Wenbo Yu, Yuebin Ke, Jianzhong Shen, Zhanhui Wang*. Novel inner filter effect-based fluorescence immunoassay with gold nanoclusters for bromadiolone detection in human serum. Sensors and Actuators B: Chemical, 2019, 297, 126787.

2. Hongfang Li, Shuang Liu, Baolei Dong, Chenglong Li, Huijuan Yang, Kai Wen, Xuezhi Yu, Wenbo Yu, Jianzhong Shen, Jiancheng Li*, Zhanhui Wang. Production of a specific monoclonal antibody and a sensitive immunoassay for the detection of diphacinone in biological samples. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2019, 411, 6755–6765.

3. Hongfang Li, Baolei Dong, Leina Dou, Wenbo Yu, Xuezhi Yu, Kai Wen, Yuebin Ke, Jianzhong Shen, Zhanhui Wang*. Fluorescent lateral flow immunoassay for highly sensitive detection of eight anticoagulant rodenticides based on cadmium–free quantum dot–encapsulated nanospheres. Sensors and Actuators B: Chemical, 2020, 324, 128771.

4. Liuchuan Guo#, Sihan Wang#, Zhiwei He, Jing Zhang, Xiaoli Zhu, Yuebin Ke, Haiyang Jiang*, Zhanhui Wang*. An innovative nanobody-based high-biocompatibility gold interdigitated microelectrode electrochemical bioimpedance sensor for the ultrasensitive detection of difenacoum in human serum. Materials, 2021, 14, 3930.

5. Yuan Li#, Ling Yang#, Wenbo Yu, Xuezhi Yu, Kai Wen, Bing Shao, Jiefang Sun, Jianzhong Shen, Zhanhui Wang*. Highly efficient and precise two-step cell selection method for tetramethylenedisulfotetramine-specific monoclonal antibody production. Journal of Hazardous Materials, 2022, 424, 127689.

6. Hongfang Li, Jie Chen, Wenqing Xu, Baowei Huang, Lin Li, Chuanyi Peng, Huimei Cai, Kai Wen, Ruyan Hou*, Zhanhui Wang. A facile fluorescence immunoassay based on an in situ fluorogenic reaction for the detection of two highly toxic anticoagulant rodenticides in food and biological matrix. Food Chemistry, 2023, 437, 137792.

7. Jie Chen, Baowei Huang, Lingwei Kong, Feifei Sun, Lin Li, Bing Shao, Chuanyi Peng, Huimei Cai, Ruyan Hou, Kai Wen,*, Zhanhui Wang, Hongfang Li*. Trace detection of bromadiolone and brodifacoum in biological and food samples: A label-free fluorescence immunoassay based on an in situ formation strategy. Sensors and Actuators B: Chemical, 2023, 380, 133257.

8. 杨玲,李红芳,白宇琛,句荣辉,于雪芝,余文博,温凯,沈建忠,王战辉*;常见鼠药中毒及检测技术研究进展,分析测试学报202140,495–502.

9. Ling Yang, Xiya Zhang, Dongshuai Shen, Xuezhi Yu, Yuan Li, Kai Wen, Jianzhong Shen, Zhanhui Wang*. Hapten design and monoclonal antibody to fluoroacetamide, a small and highly toxic chemical. Biomolecules, 2020, 10, 986.

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抗体故事
分享中国农业大学沈建忠院士团队王战辉教授课题组抗菌药物环境污染物、激素等小分子化合物半抗原设计、单克隆抗体发现和进化、免疫传感原理和构建、免疫检测技术及产品研发等方面的研究进展。联系方式:zhanhui.wang@foxmail.com
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