基于再生液优化的表面等离子共振技术同时检测食品中多种农兽药残留的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于再生液优化的表面等离子共振技术同时检测食品中多种农兽药残留的方法，包括传感芯片表面固定、标准溶液配制、测试再生液洗脱能力、建立标准工作曲线、定量检测和传感芯片再生，实现了对同一样品中多种农兽药残留组分的含量进行同时检测。本发明专利技术的优势在于利用抗原抗体结合强度和再生液洗脱能力的差异，高效实现了食品中多种农兽药残留的高灵敏、同时检测，特别适用于小分子量物质的检测，相比现有技术，缩短了多种农兽药残留的检测时间，降低了检测成本，提高了食品安全检测效率，促进了表面等离子体共振传感器在食品安全检测领域的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
基于再生液优化的表面等离子共振技术同时检测食品中多种农兽药残留的方法
本专利技术涉及食品安全检测领域，特别是涉及一种基于再生液优化的表面等离子共振技术同时检测食品中多种农兽药残留的方法。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们对食品的质量与安全状况更为关心。然而，目前食品安全问题时有发生，特别是在食品中农兽药残留方面，依然十分普遍，这也成为了食品安全最大的风险。面对农兽药残留的严峻形势，合理高效地分析检测是保障食品安全、控制农兽药残留的重要环节。其中，基于表面等离子共振技术(SurfacePlasmonResonance，SPR)开发的生物传感器具有无需标记、高灵敏、快速检测等特点，是食品安全检测的理想工具之一。但是，在低分子量物质的检测方面，SPR仍存在信噪比大、响应值小、灵敏度低等不足，而食品中农兽药残留大部分分子量较低，如西维因，链霉素等。此外，食品中残留的农兽药不止一种，使得传统的检测过程复杂繁琐，单检测通道的SPR传感器无法满足同时检测多种农兽药残留组分的要求。因此，迫切需要开发基于SPR技术的新型检测方法，实现食品中多种农兽药残留的高灵敏、快速、同时检测。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于再生液优化的表面等离子共振技术，能够快速高效的同时检测食品中多种农兽药残留的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于再生液优化的表面等离子共振技术同时检测食品中多种农兽药残留的方法，包括下述步骤：(1)传感芯片表面包被原或抗体的固定：将各农兽药残留组分的包被原或抗体混合至混合液的体积为50-150μL，所述各包被原或抗体在所述混合液中的浓度均为5-20μg/mL，再利用活化酯法(EDC/NHS)将所述混合液固定在所述传感芯片表面；(2)标准溶液配制：用0.01-0.1mol/L、pH范围为6-8的羟乙基哌嗪乙硫磺酸盐缓冲液(HBS缓冲液)配置各农兽药残留组分的标准样品储备液，所述标准样品储备液的浓度均为0.1-1mg/mL；量取所述标准样品储备液，配制其相应的标准原液；用HBS缓冲液将所述标准原液配制成不同浓度的标准溶液，取不同浓度待测残留组分的标准溶液与过量的固定浓度的相应抗体或包被原混合孵化，得到不同浓度的待测物混合液；(3)测试再生液洗脱能力：测试HCl溶液、NaOH溶液、氯化镁溶液以及甘氨酸-盐酸溶液对于步骤(1)得到的传感芯片表面各残留组分抗体的洗脱情况；(4)建立标准工作曲线：单组分的检测：通入50-100μL步骤(2)制备的不同浓度的所述待测物混合液，记录表面等离子体共振传感器的响应信号变化，绘制标准工作曲线，并进行多项式曲线拟合，获得单组分回归曲线的方程；再依次测得其它残留组分的标准工作曲线及单组分回归曲线的方程；多组分检测：将多种步骤(2)制备的标准溶液与过量的抗体或包被原混合孵化，取孵化后的混合液50-100μL，进样，记录下总体的响应信号变化，然后按照步骤(3)的测试结果，依再生液洗脱能力由弱到强的顺序依次进样洗脱，记录响应值变化；根据不同浓度孵化后的混合液及其相应再生后残留抗体或包被原的响应值绘制标准工作曲线并拟合，获得多组分回归曲线的方程；(5)定量检测：对于未知含量的含多种残留组分的未知样品进行同时检测，向所述未知样品的待测液中分别加入过量的抗体或包被原，混合孵化后进样，记录总体的响应值变化；按照再生液洗脱能力由弱到强的顺序依次进样洗脱，记录芯片表面每次残留抗体或包被原的响应值变化；将残留抗体或包被原的响应值代入步骤(4)得到的多组分检测的标准工作曲线以及相应的单组分检测标准工作曲线，计算各残留组分的浓度值；(6)通入0.01-0.02mol/L、pH值为1.2-2.5的甘氨酸-盐酸缓冲溶液使芯片再生，再生后的芯片用于后续检测。优选的是，步骤(2)中，所述的pH值为7.4。优选的是，步骤(5)中，标准样品储备液与过量抗体或包被原的混合孵化时间为5-10分钟。在上述方法的步骤(1)中，当传感芯片表面固定的是包被原的混合液时，在后续步骤中进行混合孵化时就采用抗体。反之，在上述方法的步骤(1)中，当传感芯片表面固定的是抗体的混合液时，在后续步骤中进行混合孵化时就采用包被原。通过本专利技术的方法，同一芯片的单通道能够同时连接多种包被原。而且，采用不同洗脱强度的再生液对芯片进行梯度洗脱，同时实现待测物检测与芯片再生。根据单一检测曲线方程以及同时检测的曲线方程，实现多种待测物的同时检测。在本方法的步骤(4)和(5)中，通入过量的抗体溶液，利用抗体结合芯片的方式，提高了表面等离子体共振谱仪响应值，适用于测量响应信号较小的小分子量农兽药残留组分，其分子量可<1000Da。本专利技术采用SPR传感器梯度再生的方法，将再生液按照由弱到强顺序，梯度洗脱传感器表面吸附的不同结合强度的抗体，基于SPR实时监控的特点，分析再生液洗脱后芯片表面抗体与响应值变化的情况，可同时检测多种农兽药残留。本专利技术的方法将待测农兽药残留与过量的抗体预混，混合液中未反应的抗体与传感器芯片表面的包被原发生特异性结合，引起信号变化；若待测样品中目标分子少，则混合液中剩余的未反应的抗体较多，使得芯片表面吸附的抗体多，此时引起的表面等离子体共振响应信号越大，反之则越小。由于抗体的响应值变化可反映出待测目标分子的浓度变化，而抗体的分子量较大，其引起的响应值变化较大，因此，可实现小分子物质的高灵敏检测。而且，当对多种待测目标物检测时，相应抗体同时结合在芯片表面，通过SPR获得总体的响应值变化；根据不同抗原抗体间结合力的差异，可以通过利用不同强度的洗脱溶液梯度再生的方式，按着再生液由弱到强的顺序进行洗脱，逐一递推，最后通过SPR传感器的实时监控实现食品中多种农兽药残留的快速、同时检测。本专利技术提供的基于表面等离子体共振传感器，采用梯度再生的方式，检测食品中多种低分子量农兽药残留的方法，与现有技术相比具有以下优点：(1)本专利技术采用免疫抑制的方法，将包被原修饰在芯片表面，大大提高了传感芯片的使用寿命，而且解决了SPR检测小分子量物质的响应值小、灵敏度低等问题，实现了小分子农兽药的高灵敏检测；(2)本专利技术采用再生液梯度洗脱的方式，实现了在表面等离子体共振传感器单一检测通道内，同时检测多种有害物质，相比单个物质检测技术，大大提高了样品检测效率，缩短了样品检测时间；(3)采用该方法，不仅能够实现传统单通道SPR传感器多样检测的目的，而且可以进一步提高多通道检测的通量，同时提高了传感芯片的使用效率，降低了检测食品中有害物的成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的方法进行详细说明。实施例1选择两种典型食品中小分子农兽药为检测对象，分别为西维因和链霉素。选择芯片固定分子为两种目标分子的包被原，即牛血清白蛋白-西维因和牛血清白蛋白-链霉素。选择的抗体为小鼠抗体，即西维因抗体和链霉素抗体具体操作步骤如下：(1)传感器表面包被原固定：首先利用EDC/NHS法活化芯片表面羧基；然后将西维因和链霉素的包被原混合，使总体积为150μL，两种包被原浓度均为20μg/mL，然后以30μL/min的速度通入传感器的检测通道，将两种包被原的混合液直接修饰在传感器芯片表面，最后利用pH为8.5的乙醇胺封闭。(2)标准溶液配制：分别称取西维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于再生液优化的表面等离子共振技术同时检测食品中多种农兽药残留的方法，其特征在于包括下述步骤：(1)传感芯片表面包被原或抗体的固定：将各农兽药残留组分的包被原或抗体混合至混合液的体积为50‑150μL，所述各包被原或抗体在所述混合液中的浓度均为5‑20μg/mL，再利用活化酯法将所述混合液固定在所述传感芯片表面；(2)标准溶液配制：用0.01‑0.1mol/L、pH范围为6‑8的羟乙基哌嗪乙硫磺酸盐缓冲液配置各农兽药残留组分的标准样品储备液，所述标准样品储备液的浓度均为0.1‑1mg/mL；量取所述标准样品储备液，配制其相应的标准原液；用羟乙基哌嗪乙硫磺酸盐缓冲液将所述标准原液配制成不同浓度的标准溶液，取不同浓度待测残留组分的标准溶液与过量的固定浓度的相应抗体或包被原混合孵化，得到不同浓度的待测物混合液；(3)测试再生液洗脱能力：测试HCl溶液、NaOH溶液、氯化镁溶液以及甘氨酸‑盐酸溶液对于步骤(1)得到的传感芯片表面各残留组分抗体的洗脱情况；(4)建立标准工作曲线：单组分的检测：通入50‑100μL步骤(2)制备的不同浓度的所述待测物混合液，记录表面等离子体共振传感器的响应信号变化，绘制标准工作曲线，并进行多项式曲线拟合，获得单组分回归曲线的方程；再依次测得其它残留组分的标准工作曲线及单组分回归曲线的方程；多组分检测：将多种步骤(2)制备的标准溶液与过量的抗体或包被原混合孵化，取孵化后的混合液50‑100μL，进样，记录下总体的响应信号变化，然后按照步骤(3)的测试结果，依再生液洗脱能力由弱到强的顺序依次进样洗脱，记录响应值变化；根据不同浓度孵化后的混合液及其相应再生后残留抗体或包被原的响应值绘制标准工作曲线并拟合，获得多组分回归曲线的方程；(5)定量检测：对于未知含量的含多种残留组分的未知样品进行同时检测，向所述未知样品的待测液中分别加入过量的抗体或包被原，混合孵化后进样，记录总体的响应值变化；按照再生液洗脱能力由弱到强的顺序依次进样洗脱，记录芯片表面每次残留抗体或包被原的响应值变化；将残留抗体或包被原的响应值代入步骤(4)得到的多组分检测的标准工作曲线以及相应的单组分检测标准工作曲线，计算各残留组分的浓度值；(6)通入0.01‑0.02mol/L、pH值为1.2‑2.5的甘氨酸‑盐酸缓冲溶液使芯片再生，再生后的芯片用于后续检测。...

【技术特征摘要】
1.一种基于再生液优化的表面等离子共振技术同时检测食品中多种农兽药残留的方法，其特征在于包括下述步骤：(1)传感芯片表面包被原或抗体的固定：将各农兽药残留组分的包被原或抗体混合至混合液的体积为50-150μL，所述各包被原或抗体在所述混合液中的浓度均为5-20μg/mL，再利用活化酯法将所述混合液固定在所述传感芯片表面；(2)标准溶液配制：用0.01-0.1mol/L、pH范围为6-8的羟乙基哌嗪乙硫磺酸盐缓冲液配置各农兽药残留组分的标准样品储备液，所述标准样品储备液的浓度均为0.1-1mg/mL；量取所述标准样品储备液，配制其相应的标准原液；用羟乙基哌嗪乙硫磺酸盐缓冲液将所述标准原液配制成不同浓度的标准溶液，取不同浓度待测残留组分的标准溶液与过量的固定浓度的相应抗体或包被原混合孵化，得到不同浓度的待测物混合液；(3)测试再生液洗脱能力：测试HCl溶液、NaOH溶液、氯化镁溶液以及甘氨酸-盐酸溶液对于步骤(1)得到的传感芯片表面各残留组分抗体的洗脱情况；(4)建立标准工作曲线：单组分的检测：通入50-100μL步骤(2)制备的不同浓度的所述待测物混合液，记录表面等离子体共振传感器的响应信号变化，绘制标准工作曲线，并进行多项式曲线拟合，获得单组分回归曲线的方程；再依次测得其...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁利，苏荣欣，夏寅强，齐崴，王利兵，
申请(专利权)人：丁利，苏荣欣，夏寅强，王利兵，齐崴，
类型：发明
国别省市：天津,12