纳米粒子增强单线态氧通道均相化学发光免疫研究及其在环境雌激素类物质中的分析应用

环境雌激素对人类健康具有非常严重的危害，在环境中含量极低，某些雌激素在1 pg/ml级极低浓度下都会展示雌激素的活性，急需开发高灵敏度高特异性的筛选检测方法。基于此，申请者构建了基于单线态氧能量传递的化学发光均相免疫分析体系，主要包含包被有配体、光敏剂的胶乳粒子感光珠和包被受体、发光化合物的胶乳粒子发光珠，当两种粒子混合后，基于配体-受体特异性结合的胶乳粒子对形成，感光珠表面光敏剂在光激发下可将溶液中的常态氧分子转换成带一个电子的单线态氧（1O2）。1O2扩散到发光珠表面，可与发光化合物（如：二甲基噻吩）产生氧化-还原反应生成过氧化物，过氧化物裂解产生化学发光。向该体系中加入纳米粒子（如：胶体金）时，过氧化物在纳米胶体金的存在下，会循环产生单线态氧，进而提高单线态氧的浓度及发光效率，大大提高了该体系的灵敏度，为超痕量环境雌激素高通量筛选提供一种可能。

双酚A（BPA）作为一种重要的有机化工原料被广泛应用于生产罐头食品和饮料的包装、奶瓶、眼镜片以及其他数百种日用，BPA也通过塑料厂的废水排出形式广泛流通到环境水体中。动物试验表明BPA 具有类雌激素效应, 很低剂量的BPA就能引起雌性动物性早熟、雄性动物精子数下降等效应。因此，高通量、高灵敏、高选择的筛选检测双酚A一直受到环境分析研究者的关注。本项目中，我们首次构建单线态氧通道均相化学发光免疫分析体系用于环境水体中双酚A高通量筛选检测。其基本原理为，将光敏材料共价修饰在聚苯乙烯颗粒上，制成感光给体纳米粒子，另一个则是将发光化合物修饰在聚苯乙烯颗粒上，作为发光受体纳米粒子。感光纳米粒子和受体纳米粒子上分别包被有链霉亲合素和抗体。当感光纳米粒子表面的光敏剂受光源激发时，可以将溶液中的常态氧分子转换成单线态氧（1O2）。当分子间因为抗体-抗原和生物素-亲和素生物学反应而使得两个纳米粒子靠近时，1O2可以扩散至受体珠中，并与发光物质反应产生化学发光。由于单线态氧的寿命短，只有在感光珠-发光珠生成纳米粒子对时，才会产生化学发光信号。基于单线态氧通道原理，发展了一种有效的可以用于检测BPA的高灵敏度、高通量、快速分析检测方法，其线性检测范围为10-1000 ng/mL, 检测限为2.95 ng/mL。组内与组间精密度均小于 5.4%。该方法用于实际自来水和河水样品中不同浓度的加标测定，其回收率均值为95.45~121%，与液相色谱法进行比对，相关性良好。此种方法选择性好，抗干扰能力强，免去了冲洗步骤，使用试剂量少，且使用384孔板进行检测，可以实现大量样品的高通量筛选测定。在此基础上，我们进一步研究了纳米金增强单线态氧通道均相化学发光现象，发现化学发光信号随着检测次数的增强而增强， 且不同粒径的增强效果显示出了差异性，说明纳米金可以提高单线态氧浓度的产生，由此推断纳米金可以被引入此单线态氧通道均相发光免疫分析中，实现BPA的超高灵敏度筛选测定。