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维生素缺乏是一个重要的营养问题,特别是在发展中国家。但是,过量摄入维生素影响机体内环境,甚至会导致中毒。因此,维生素的检测与分析对于疾病诊断、营养评估、药品和食品生产,特别是功能食品、保健食品和婴幼儿食品的生产,是至关重要的。免疫分析方法以其较高的灵敏度和选择性、优异的时效性和可移植性以及现场分析的可能性,在食品检测中日益受到重视。本研究以维生素B1(VB1)、维生素B3(VB3)、维生素B5(VB5)、维生素B6(VB6)即吡哆醇(PN)、吡哆胺(PM)、吡哆醛(PL)、维生素B9(VB9)、维生素B12(VB12)、维生素A(VA)、维生素E(VE)、维生素K1(VK1)、维生素K3(VK3)作为研究对象,以半抗原的结构修饰为切入点,制备特异性单克隆抗体,并开发相应的免疫分析方法。(1)以半抗原设计的基本原则为指导,分析靶标化合物的结构,设计并合成相应的半抗原。通过碳二亚胺法、戊二醛法和活性酯法等方法将半抗原偶联到载体蛋白上,得到人工抗原,采用紫外-可见分光光度法和聚丙烯酰胺凝胶电泳对人工抗原进行表征。(2)采用经典的杂交瘤技术制备维生素单克隆抗体。实验制得十种单克隆抗体,分别是:VB1抗体1F5、VB3抗体2D9、VB5抗体2D5、VB6抗体2F9和1E3、VB9抗体2E7、VB12抗体2E7、VA抗体3D4、VE抗体5C2、VK1抗体1B5和VK3抗体3C8,抗体亚型分别为Ig G2b、Ig G3、Ig G2b、Ig G2a、Ig G3、Ig G2a、Ig G2a、Ig G3、Ig G2a、Ig G2b和Ig G2b。抗体亲和力常数Ka值分别为1.35×1010、1.41×10~9、6.05×10~9、1.40×10~9、6.77×10~9、3.37×10~9和8.33×10~9、2.33×10~9,3.06×10~8,5.83×10~9和1.14×1010L/mol。(3)基于十种维生素的单克隆抗体,建立了食品中维生素的间接竞争酶联免疫吸附试验(ic-ELISA)检测方法。我们对抗体的浓度、包被抗原的浓度,工作溶液的p H值、离子强度和有机溶剂含量进行了优化。最优条件下,建立ic-ELISA用于维生素的检测,针对VB1、VB3、VB5、PN、PM、PL、VB9、VB12、VA、VE、VK1、VK3的检测,IC50值分别为20.71、603.41、201.31、106.6、250.57、400.11、0.119、0.416、493.68、1,002.36、1,005.77和0.50 ng/m L,检测限(Limit of detection,LOD)分别为4.51、65.71、32.22、13.11、29.70、39.46、0.019、0.064、69.77、99.92、110.20和0.11 ng/m L。开发的ic-ELISA有较好的特异性,与其他维生素无交叉反应。能量饮料中VB1、VB3、VB5、VB6、VB9和VB12的加标回收率为89.35%~116.0%,变异系数为1.53%~9.43%;奶粉中VB1、VB3、VB5、VB6、VB9和VB12的加标回收率为91.00%~120.0%,变异系数为1.99%~8.30%,奶粉中VA、VE、VK1和VK3的加标回收率为86.62%~111.1%,变异系数为2.08%~6.78%;复合维生素中VB1、VB3、VB5、VB6、VB9和VB12的加标回收率为80.70%~120.0%,变异系数为3.14%~8.90%。复合维生素中VA、VE、VK1和VK3的加标回收率为90.00%~110.1%,变异系数为3.05%~6.60%。(4)基于抗水溶性维生素的单克隆抗体,开发了食品中六种水溶性维生素的胶体金免疫层析(GICA)快速检测方法。试纸条定量分析得到,VB1、VB3、VB5、PN、PM、PL、VB9、的计算检测限(Calculated limit of detection,c LOD)分别为5.33、794.1、39.22、14.10、55.58、56.25、0.165和0.215 ng/m L。经阳性样本确证,能量饮料样本中VB1、VB3、VB5、VB6、VB9检测的消线值分别为250、20,000、2,500、2,400和5 ng/m L,奶粉样本中VB1、VB3、VB5、VB9、VB12检测的消线值分别为500、20,000、5,000、5和10μg/kg。复合维生素样本中VB1、VB3、VB5、VB6、VB9、VB12检测的消线值分别为250、20,000、2,500、2,500、5和10 ng/m L,建立的试纸条可以用于食品中六种水溶性维生素的快速检测。(5)将制备的抗脂溶性维生素单克隆抗体进一步用于开发食品中四种脂溶性维生素的GICA快速检测方法。对于奶粉中VA、VE、VK1和VK3的检测,试纸条的可视化检测限(Visual limit of detection,v LOD)分别为5.0 mg/kg、10.0 mg/kg、1.0 mg/kg和10μg/kg。对于复合维生素片中VA、VE、VK1和VK3的检测,试纸条v LOD分别为2.5μg/m L、10.0μg/m L、1.0μg/m L和10 ng/m L,消线值分别为25μg/m L、50μg/m L、20μg/m L和200 ng/m L。所开发的GICA成功应用于牛奶和复合维生素片样本中VA、VE、VK1、VK3的半定量检测。结果表明,应用ic-ELISA对食品样品中维生素进行测定,在灵敏度和选择性方面均表现出显著的能力,符合其在实际样品分析中的巨大潜力。此外,胶体金免疫层析试纸条,可以实现食品样品中维生素的快速、高通量和现场检测,为维生素分析提供一种便捷的检测工具。