Флуоресцентный поляризационный иммуноанализ для экспрессного контроля содержания антибиотиков: разработка и характеристика на примере хлорамфеникола

Рассмотрены особенности флуоресцентного поляризационного иммуноанализа (ФПИА) как средства экспрессного контроля наличия и содержания антибиотиков в различных видах проб, его преимущества по сравнению с другими аналитическими методами. На примере детекции антибиотика хлорамфеникола рассмотрены этапы разработки аналитической методики, определения её параметров. Анализ основан на конкурентном взаимодействии антител против хлорамфеникола с конъюгатом хлорамфеникол-флуорофор и потенциально содержащимся в тестируемой пробе свободным антибиотиком. Представлены экспериментальные результаты сравнения методик ПФИА хлорамфеникола, реализованных с использованием двух конъюгатов, которые отличаются длиной мостикового участка между функциональными группами антибиотика и флуорофора (флуоресцеина). Охарактеризованы требования к выбору концентраций антител и конъюгата, обеспечивающих высокочувствительную детекцию. Предел обнаружения хлорамфеникола при использовании разработанного ФПИА - 10 нг/мл, диапазон определяемых концентраций - от 20 нг/мл до 10 мкг/мл. Время определения - 10 мин.

хлорамфеникол, иммуноанализ, флуоресцентный поляризационный иммуноанализ

1. Blasco C., Torres C.M., Pico Y. Progress in analysis of residual antibacterials in food. Trends Anal Chem 2007; 26: 9: 895-913.

2. Durso L. M., Cook K. L. Impacts of antibiotic use in agriculture: what are the benefits and risks? Cur Opin Microbiol 2014; 19: 37-44.

3. Beyene T.Veterinary drug residues in food-animal products: its risk factors and potential effects on public health. J Veterinar Sci Technol 2016, 7: 1: 7.

4. Finley R.L., Collignon P., Larsson D.G.J., McEwen S.A., Li X.Z., Gaze W.H. et al. The scourge of antibiotic resistance: the important role of the environment. Clin Infect Diseases 2013; 57: 5: 704-710.

5. Robert C., Gillard N., Brasseur P. Y., Pierret G., Ralet N, Dubois M., Delahaut P. Rapid multi-residue and multi-class qualitative screening for veterinary drugs in foods of animal origin by UHPLC-MS/MS. Food Addit Contam Part A 2013; 30: 3: 443-457.

6. Mottier P., Parisod V., Gremaud E., Guy P.A., Stadler R.H. Determination of the antibiotic chloramphenicol in meat and seafood products by liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry. J Chromatogr A 2003; 994: 1-2: 75-84.

7. Barreto F., Ribeiro C., Hoff R. B., Costa T. D. Determination and confirmation of chloramphenicol in honey, fish and prawns by liquid chromatography -tandem mass spectrometry with minimum sample preparation: validation according to 2002/657/EC Directive. Food Addit Contam Part A 2012; 29: 4: 550-558.

8. Tao X., Zhou S., Yuan X., Li H. Determination of chloramphenicol in milk by ten chemiluminescent immunoassays: influence of assay format applied. Anal Methods 2016; 8: 22: 4445-4451.

9. Xu F., Ren K., Yang Y., Guo J., Ma G., Liu Y. et al. Immunoassay of chemical contaminants in milk: A review. J Integr Agric 2015; 14: 11: 2282-2295.

10. Dzantiev B.B., Byzova N.A., Urusov A.E., Zherdev A.V. Immunochromatographic methods in food analysis. Trends Anal Chem 2014; 55: 81-93.

11. Smith D.S., Eremin S.A. Fluorescence polarization immunoassays and related methods for simple, high-throughput screening of small molecules. Anal Bioanal Chem 2008; 391: 1499-1507.

12. Еремин С.А. Поляризационный флуоресцентный иммуноанализ физиологически активных веществ. В кн.: Биохимические методы анализа. / Под ред. Б.Б. Дзантиева; М.: Наука; 2010. Стр. 368-389

13. Gaudin V., Cadieu N, Maris P. Inter-laboratory studies for the evaluation of ELISA kits for the detection of chloramphenicol residues in milk and muscle. Food Agric Immunol 2003; 15: 143.

14. Murtazina N.R., Medjanceva Je.P., Pisarev V.V., Eremin S.A. Immunohimicheskoe opredelenie sul'fametazina v rechnoj vode i lekarstvennyh preparatah. Himiko-farm zhurnal 2005; 39: 8: 93-97. [in Russian]

15. Nesterenko I.S., Nokel' M.A., Eremin S.A. Immunohimicheskie metody opredelenija sul'fanilamidnyh preparatov. Zhurn analit him 2009; 64: 5: 453-462. [in Russian]

16. Shanin I.A., Shajmardanov A.R., Nguen Ti Diu Thaj, Eremin S.A. Opredelenie antibiotika ftorhinolonovogo rjada levofloksacina v moche metodom poljarizacionnogo fluorescentnogo immunoanaliza. Zhurn analit him 2015; 6: 70: 617-623. [in Russian]

17. Gavrilov V.B., Eremin S.A., Egorov A.M. Spavnitel'nyj analiz immunohimicheskogo oppedelenija gentamicina po poljapizacii i tusheniju fu-opescencii. Antibiotiki i himioter 1992; 37: 9: 36-39.

18. Shanin I.A., Zvereva E.A., Zherdev A.V., Eremin S.A., Dzantiev B.B. Development of fluorescence polarization and enzyme-linked immunosorbent assays for danofloxacin detection in milk. Int J Chem Sci 2016; 14: 12: 283-298.

19. Mi T., Wang Z., Eremin S., Shen J., Zhang S. Simultaneous determination of multiple (fluoro)quinolone antibiotics in food samples by a one-step fluorescence polarization immunoassay. J Agric Food Chem 2013; 61: 39: 9347-9355.

20. Rodbard D. Statistical estimation of the minimal detectable concentration («sensitivity») for radioligand assays. Anal Biochem 1978; 90: 1: 1-12