基于可视化免疫层析技术的水体、土壤及糙米中芳氧苯氧丙酸酯类除草剂广谱检测新方法

本文开发了一种新型广谱单克隆抗体，通过胶体金免疫层析技术（ICA）实现了对精噁唑禾草灵（FPE）、其降解产物噁唑禾草灵（FEN）及噻吩草胺（MET）的快速可视化检测。该方法在10分钟内即可完成对水、土壤和糙米样本的高灵敏度检测（IC50为0.31-0.88 ng/mL），回收率达95%-109%，为环境与食品中APP类除草剂的现场监测提供了创新性解决方案。

　　

亮点

材料和仪器

精噁唑禾草灵、噁唑禾草灵、噻吩草胺、氟唑禾草灵、氟吡禾草灵、卤芬酯、噻唑禾草灵、喹禾灵、氰氟草酯、炔草酯（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）和羊抗鼠IgG（GAM-IgG）购自Sigma-Aldrich公司。实验还涉及聚氧乙烯油醇（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。

计算机模拟辅助半抗原结构分析

如图1(A)所示，芳氧苯氧丙酸酯类除草剂（APPs）的核心结构由A环、氧桥和B环构成。该类除草剂的修饰与衍生化主要通过以下策略实现：将A环苯环替换为杂环或稠环体系，并引入氯（Cl）、氟（F）等活性原子；或对酯键进行延伸与扩展（详见图1B）。本研究通过计算最低能量构象、穆利肯原子电荷及静电势能，精准预测了与半抗原暴露位点高度重叠的APP分子结构，为广谱抗体的成功制备奠定了理论基础。

结论

本研究设计了一种新型FPE半抗原，通过计算机辅助分析化合物的最低能量构象、穆利肯原子电荷和静电势能，成功预测并筛选出在半抗原暴露位点具有高度重叠分子结构的APP除草剂。实验证实了其对FPE、FEN和MET具有高灵敏度的广谱特异性单克隆抗体。随后，采用胶体金（AuNPs）信号放大策略建立了免疫层析检测方法，为环境与食品样本中APP类除草剂的快速现场监测提供了新技术路径。