基于分子构象模拟的芳氧苯氧丙酸酯类除草剂广谱免疫层析检测新方法及其在环境与谷物样本中的应用

本综述创新性地采用计算机辅助模拟技术，设计半抗原并筛选出可同时识别芬草净-P-乙酯（FPE）、芬草净（FEN）及甲基胺草磷（MET）的高灵敏度广谱单克隆抗体，成功构建了胶体金免疫层析方法。该方法在10分钟内即可实现环境（水、土壤）与食品（糙米）样本中APP类除草剂的快速可视化检测，检测限达0.28–3.52?μg/kg，回收率95%–109%，为APP类除草剂的现场快速监测提供了新颖可靠的技术支持。

　　

章节亮点

材料与仪器

芬草净-P-乙酯（FPE）、芬草净（FEN）、甲基胺草磷（MET）、氟唑草酯-丁酯等芳氧苯氧丙酸酯（APP）类除草剂标准品（纯度≥99%）购自江苏探墨科技有限公司。卵清蛋白（OVA）、牛血清白蛋白（BSA）及羊抗鼠IgG（GAM-IgG）购自Sigma-Aldrich公司。实验还涉及乙氧基化油醇（On-870）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP，分子量44000）、聚乙二醇（PEG，分子量20000）等试剂。

基于计算机模拟的半抗原结构分析

如图1（A）所示，APP类除草剂的核心结构由A环、氧桥和B环构成。该类除草剂的结构修饰主要通过对A环进行杂环或稠环化改造，并引入氯（Cl）、氟（F）等活性原子，或对酯键进行延长/扩展（图1B）。通过计算半抗原与目标分子最低能量构象、穆利肯原子电荷及静电势能，我们精准预测了能与半抗原暴露位点高度重叠的APP类除草剂分子，为广谱抗体的筛选奠定了理论基础。

结论

本研究设计了一种新型FPE半抗原，结合计算机辅助分析手段，成功筛选出对FPE、FEN和MET具有高亲和力的广谱单克隆抗体。随后利用胶体金（AuNPs）信号放大策略，建立了可同时检测水、土壤及糙米中三种APP类除草剂的免疫层析方法。该方法操作简便、检测快速（10分钟内完成），为环境与食品样本中APP类除草剂的现场高通量筛查提供了创新性解决方案。