农药一般为小分子物质,不具有免疫原性,但具有免疫反应性。只有将分子结构进行改造,引入"连接臂",才能与载体蛋白质等大分子偶联起来,作为人工抗原免疫动物,产生相应的抗体。因此,半抗原的分子设计便成为免疫化学分析技术的关键。半抗原的设计基础是利用类似酶的催化作用,对反应过渡态(Transition State,TS)产生稳定化作用,经典半抗原分子设计总体来说就是对TS的电性和拓扑性的模拟。本研究选取农产品中需常规检测的有机磷、氨基甲酸酯及拟除虫菊酯类等农药作为研究对象,通过实验研究,确立农药半抗原分子设计及其免疫识别机制的一般规律,建立农药半抗原分子设计的基本模型, 获得具有免疫识别预测能力的定量模型,对各种农药的半抗原分子设计及其免疫识别能力进行评价和筛选。这将有助于建立一套完善的农药残留免疫化学分析方法的基本理论,对于进一步开发具有自主知识产权的农药残留检测试剂盒有着重要的意义。
免疫半抗原的分子设计与合成是建立小分子免疫化学分析方法的关键步骤。而半抗原分子设计总体来说就是对农药结构的电性和拓扑性的模拟。本研究选取农产品中需常规检测的有机磷、氨基甲酸酯及拟除虫菊酯类等农药作为研究对象,以代表性有机磷农药对硫磷为具体实施对象,将分子模拟的方法引入半抗原的SAR设计中,采用半抗原在最低能量构象时的电性参数(EP)来表征半抗原对农药结构的电性模拟,结合分子连接性指数(MCI)表征半抗原对农药结构的拓扑性模拟,以欧氏距离的大小表现半抗原与农药之间的结构模拟程度,即异源性的大小。并结合免疫试验结果建立了农药免疫原和竞争原SAR设计的模型。解决了目前半抗原设计从经验或是合成的难易出发而导致半抗原数量不足与设计角度的随意性,致使结果的代表性不足,不能找到竞争原合理设计的一般规律,本研究实现了半抗原的定量化、导向性设计。尤其是竞争原SAR模型的建立,对于提高免疫分析方法的特异性有重要意义。半抗原设计SAR模型的建立将有助于建立一套完善的农药残留免疫化学分析方法的基本理论,对于进一步开发具有自主知识产权的农药等小分子化合物残留检测试剂盒有着重要的意义。