王 琳,王 雪,田静秒
(北京普析通用仪器有限责任公司,北京 101200)
罗丹明B酶联免疫分析方法的建立与应用
王琳,王雪,田静秒
(北京普析通用仪器有限责任公司,北京 101200)
建立一种用于检测罗丹明B的间接竞争酶联免疫分析方法。该方法的IC50为1.3ng/mL,检测限为0.786ng/g。该方法检测豆瓣酱,加标浓度5ng/g,平均回收率为83%,加标浓度10ng/g,平均回收率为89%;检测辣椒酱,加标浓度5ng/g,均回收率为88%,加标浓度10ng/g,平均回收率为104%;检测辣椒油,加标浓度5ng/g,平均回收率为94%,加标浓度10ng/g,平均回收率为101%;检测辣椒粉,添加浓度5ng/g,平均回收率为82%,加标浓度10ng/g,平均回收率为90%。该方法的平均批内差为9.0%,批间差为10.5%,与其他常见染料未见交叉反应。该方法操作简便,结果准确,适用于罗丹明B的现场大量样品快速检测。
酶联免疫分析法;罗丹明B;豆瓣酱;辣椒酱;辣椒油;辣椒粉
罗丹明B(Rhodamine B,RhB)是一种鲜桃红色人工合成染料,为致癌物质[1]。2008年卫生部发布《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》,明确规定禁止在食品中添加罗丹明B类工业染料。因此,建立一种快速灵敏的检测食品中非法添加的罗丹明B的方法非常必要。
目前,罗丹明B的检测主要是仪器分析,如高效液相-荧光检测法[2-3]和高效液相-质谱联用检测法[4],而免疫分析相关产品在市场上较少。但实验室分析用仪器设备及其运行维护成本较高,对操作人员的专业要求也较高。酶联免疫分析较仪器分析更具优势。
目前,已有苏丹红[5]、孔雀石绿[6]等染料的酶联免疫分析方法,而采用酶联免疫方法检测罗丹明B的相关报道很少。宋姗姗等[7]建立了一种罗丹明B的酶联免疫检测方法,检测辣椒粉中的罗丹明B,回收率为68.1%到89.3%。Michalina Oplatowska等[8]建立了罗丹明B与甲基黄的酶联免疫检测方法,检测调味酱与香料中的罗丹明B与甲基黄,可以检测出10 ng/g的罗丹明B与15 ng/g的甲基黄。本研究针对成分复杂、状态粘稠的实际样品,对样品前处理方法进行研究与改进,建立了一种更加灵敏、便捷地检测罗丹明B含量的酶联免疫方法,验证了该方法在检测豆瓣酱等调味品中的罗丹明B含量方面的应用。
1.1试剂
罗丹明B单克隆抗体,与罗丹明B合成抗原购于广州优抗多生物技术有限公司;酶标羊抗鼠二抗购于Jackson公司;显色液A、显色液B与终止液购于北京普析通用仪器有限责任公司;牛血清白蛋白购于北京阿匹斯生物技术有限公司;其他化学试剂购于西陇化工股份有限公司。
1.2材料与设备
96孔可拆卸酶标板购于中生华美(北京)科技有限公司。酶标仪,Thermo Scientific。
1)包被:罗丹明B合成抗原包被96孔板,包被量为每孔100μL,4℃过夜;用洗涤液洗涤3次,每次300μL/孔,拍干。2)封闭:每孔加入200μL封闭液,37℃温育3h;用洗涤液洗涤3次,每次300 μL/孔,拍干。3)加样:每孔依次加入样品,酶标二抗,与罗丹明B单克隆抗体,各50μL;4)孵育:室温孵育30min后,用洗涤液洗涤5次。5)显色:每孔加入显色液A与显色液B各50μL,室温避光作用15min。6)每孔加入50 μL终止液,用酶标仪检测其450 nm处的OD值。
2.2ELISA方法的建立与优化
1)用碳酸盐缓冲液(CB)将RhB合成抗原分别稀释5000,10000,20000倍,用于包被,按照表1进行操作,以确定抗原的最佳包被浓度。2)用磷酸盐缓冲液(PBS)将RhB单克隆抗体分别稀释5 000,10 000和20000倍,用于反应,按照表1进行操作,以确定抗体的最佳反应浓度。3)用PBS将酶标二抗分别稀释1 000和2 000倍,用于反应,按照表1进行操作,以确定酶标二抗的最佳反应浓度。将IC50作为评价ELISA参数优化的标准,IC50越低说明灵敏度越高[9],IC50为使抑制率达到50%时的RhB浓度。
2.3方法灵敏度
该方法的灵敏度由检测限表示,根据酶联免疫吸附法试剂(盒)的检验标准[10],检测限的检测方法为:用样品稀释液重复检测20次,计算吸光度平均值(M)和标准差(SD),以及M-2SD所对应的吸光度值;将M-2SD所对应的吸光度值带入标准曲线方程,计算得到的结果即为方法检测限。
通路分析是通过对选定的基因按照公共数据库KEGG(https://www.genome.jp/kegg/)进行分类,通过离散分布的显著性分析,得到与实验目的有显著相关的通路分类,本研究利用通路在线分析平台Omicshare(http://www.omicshare. com)以P<0.5、FDR<0.05为参数获得钩藤散治疗AD相关基因的通路富集信息,并使用Cytoscape-v3.6.1构建靶点-通路(T-P)网络图。
2.4样品前处理方法优化
豆瓣酱样品采用3种方法进行前处理:1)豆瓣酱样品均质后,加入乙腈提取,振荡,离心后取上清液,氮气吹干,再加入样品稀释液复溶,取50μL复溶后的溶液检测。2)豆瓣酱样品均质后,加入乙腈与正己烷提取,振荡,离心后取乙腈相,氮气吹干,再加入样品稀释液复溶,取50μL复溶后的溶液检测。3)豆瓣酱样品均质后,依次加入水、乙腈与正己烷提取,振荡,离心后取乙腈相,氮气吹干,再加入样品稀释液复溶,取50μL复溶后的溶液检测。
取1g豆瓣酱,分别添加5ng与10ng罗丹明B,按照上述3种方法进行前处理,计算加标回收率,回收率越接近100%,检测结果越准确。
2.5方法加标回收率
取1g豆瓣酱或辣椒酱,分别添加5,10 ng罗丹明B,均质,加入1mL水,剧烈振荡混匀;再加入4mL乙腈,剧烈振荡30 s;再加入5 mL正己烷,剧烈振荡5 min;离心后取1 mL乙腈相;氮气吹干;再加入1mL样品稀释液复溶;取50μL复溶后的溶液检测。每个样品重复检测6次,计算加标回收率与回收率的变异系数。
取1g辣椒油,分别添加5,10ng罗丹明B,均质;加入4mL乙腈,剧烈振荡30s;再加入5mL正己烷,剧烈振荡5 min;离心后取1 mL乙腈相;氮气吹干;再加入1mL样品稀释液复溶;取50μL复溶后的溶液检测。每个样品重复检测6次,计算加标回收率与回收率的变异系数。
取1g辣椒粉,分别添加5,10ng罗丹明B,均质;加入5mL乙腈,剧烈振荡30s;再加入5mL正己烷,剧烈振荡5 min;离心后取1 mL乙腈相;氮气吹干;再加入1mL样品稀释液复溶;取50μL复溶后的溶液检测。每个样品重复检测6次,计算加标回收率与回收率的变异系数。
2.6方法批内差与批间差
制备3批罗丹明B的酶联免疫分析试剂,用于检测豆瓣酱中的罗丹明B,样品分别使用3批试剂检测,每批试剂检测10次,计算批内差与批间差。
2.7方法特异性
选择5种常用染料:苏丹红,酸性橙II,碱性橙2,碱性橙21,碱性橙22,配制成不同质量浓度(1000,2000,5000,10000ng/mL)的溶液,检测其与罗丹明B的交叉反应率。
3.1ELISA方法的建立与优化
检测不同包被条件与反应条件下的标准曲线,得到标准曲线的IC50如表1所示。可以确定,抗原的最佳包被浓度为稀释10000倍(终浓度为1μg/mL),单克隆抗体的最佳反应浓度为稀释20 000倍(终浓度为0.5 μg/mL),酶标二抗的最佳反应浓度为稀释1 000倍(终浓度为1μg/mL)。
表1 不同条件下的IC50值
根据最佳条件检测得到的标准曲线如图1所示,线性范围为0.3~8.1ng/mL,IC50为1.3ng/mL。
图1 标准曲线
3.2方法灵敏度
检测样品稀释液的吸光度值,计算吸光度值的M-2SD所对应的吸光度值为1.996,根据标准曲线,计算得到对应的浓度为0.786ng/g,因此该方法的检测限为0.786ng/g。进出口食品中罗丹明B的检测行业标准规定,液相色谱-荧光法及液相色谱-质谱/质谱法的检测限均为0.005mg/kg[11],可见该方法的检测限可以满足检测罗丹明B的要求。
3.3前处理方法优化
豆瓣酱按照2.4的3种方法进行前处理,加标回收率如表2所示。由表可知,依次加入水、乙腈、正己烷提取是最优的前处理方法,检测结果最准确。罗丹明B易溶于甲醇、乙腈等极性较强的溶剂、在正己烷、氯仿等极性较弱的溶剂中溶解度较小,因此采用乙腈提取。豆瓣酱中含有脂类杂质,可能会干扰检测,因此在样品前处理时加入正己烷,除去脂类杂质,会使检测结果更准确。豆瓣酱样品比较粘稠,在乙腈中不易分散,因此在样品前处理时加入水,增加分散性,会使检测结果更准确。
表2 不同前处理方法的加标回收率
3.4方法加标回收率
不同样品的加标回收率与回收率的变异系数见表3。豆瓣酱的加标回收率在73%~106%之间,变异系数在9.2%~9.9%之间。辣椒酱的加标回收率在76%~110%之间,回收率的变异系数在4.8%~14.1%之间。辣椒油的加标回收率在74%~106%之间,回收率的变异系数在6.9%~8.2%之间。辣椒粉的添加回收率在73%~106%之间,回收率的变异系数在9.1%~11.3%之间。说明该方法检测豆瓣酱等调味料的准确性与重复性较好。
表3 样品加标回收率与变异系数
3.5方法批内差与批间差
样品分别使用3批试剂检测,每批试剂检测10次,批内差与批间差见表4。由表可知,批内差在8.4%~9.4%之间,小于10%,批间差10.5%,小于15%,说明该方法的批内差异与批间差异较小。
表4 批内差与批间差
3.6方法特异性
罗丹明B与苏丹红,酸性橙II,碱性橙2,碱性橙21,碱性橙22的交叉反应见表5。由表可见,上述染料与罗丹明B均没有交叉反应,说明该方法检测罗丹明B的特异性良好。
表5 罗丹明B与常见染料的交叉反应
本研究通过优化罗丹明B酶联免疫分析试剂的反应参数,包括抗原包被条件,抗体与酶标二抗的工作浓度,建立了罗丹明B的酶联免疫分析方法,检测限为0.786ng/g,灵敏度较高。本研究通过优化样品前处理方法,建立了以水、乙腈、正己烷3种提取液为基础的样品前处理方法,检测豆瓣酱等调味品中的罗丹明B,平均回收率在82%~104%之间,平均批内差为9.0%,平均批间差为10.5%,准确度较高。该方法操作简便,结果准确,适用于罗丹明B的现场大量样品快速检测。
在上述研究成果的基础上,可将研究化学发光免疫分析技术应用于罗丹明B的检测[12],在基底上包被罗丹明B合成抗原,依次加入样品,酶标二抗,罗丹明B单克隆抗体,形成抗原-抗体-酶免疫复合物,洗涤后加入发光底物,酶催化底物发光,通过检测发光强度计算样品中罗丹明B的浓度,与现有的酶联免疫分析方法相比,该方法可以提高灵敏度,扩展线性范围。
也可应用磁微粒偶联免疫分析技术[13],在磁微粒表面连接罗丹明B合成抗原,将磁微粒偶联物,样品,罗丹明B单克隆抗体,酶标二抗混合,形成磁微粒-抗原-抗体-酶免疫复合物,磁分离后加入底物,酶催化底物显色或发光,通过检测信号计算样品中罗丹明B的浓度,与现有的酶联免疫分析方法相比,该方法可以减少操作步骤,缩短检测时间。
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(编辑:莫婕)
Establishment and application of enzyme-linked immuno sorbent assay(ELISA)for Rhodamine B
WANG Lin,WANG Xue,TIAN Jingmiao
(Beijing Purkinje General Instrument Co.,Ltd.,Beijing 101200,China)
A fast assay method of enzyme-linked immuno sorbent assay(ELISA)for Rhodamine B(RhB)is established.The method is characterized into that IC50 is 1.3 ng/mL and the limit of detection is 0.786 ng/g.For the detected bean sauce by the method,its average recovery rate is 83%at the fortified concentration of 5 ng/g and 89%at the fortified concentration of 10 ng/g.For the detected chili sauce,its average recovery rate is 88%at the fortified concentration of 5 ng/g and 104%at the fortified concentration of 10ng/g.For the detected chili oil,its average recovery rate is 94%at the fortified concentration of 5 ng/g and 101%at the fortified concentration of 10 ng/g.For the detected chili powder,its average recovery rate is 82%at the fortified concentration of 5ng/g and 90%at the fortified concentration of 10ng/g.The intra assay CV of the ELISA method is 9.0%,and the inter assay CV is 10.5%.The ELISA method has no cross reaction with other common dyes.The method is featured with simple and convenient operation and accurate result,and it is applicable to rapid detection of a great number of Rhodamine B samples on site.
enzyme-linked immuno sorbent assay(ELISA);Rhodamine B;bean sauce;chili sauce;chili oil;chili powder
A
1674-5124(2016)06-0060-05
10.11857/j.issn.1674-5124.2016.06.014
2015-12-23;
2016-01-18
王琳(1980-),男,辽宁海城市人,工程师,硕士,研究方向为快速诊断检测技术的开发与应用。