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异丙甲草胺(metolachlor,MET)是世界销售额前十位的农药品种之一,是我国生产和使用量最大的酰胺类除草剂品种之一。它有2个手性中心,4个立体异构体。其除草活性及环境归趋都存在对映选择性,因此有必要从单一对映体的角度研究其与相应受体相互作用,从而阐释产生此差异的原因。此外,非活性对映体可能会对作物产生隐性药害,造成环境污染,经由食物链对人体造成危害。为减少具有毒副作用立体异构体的使用,有必要建立高效手性物质分离分析方法,进而研究手性农药对映体产生不同作用的机制。手性物质因其理化性质非常相似,一直以来给分离分析带来很大的挑战。而基于抗原抗体反应的免疫分析方法以其高特异性、快速及易于操作等优点,在手性物质的分离分析中表现出良好的应用前景。然而由于抗体识别手性药物的机制不明,导致抗体识别手性药物对映体的实际应用仍十分有限。抗体与异丙甲草胺对映体的手性识别机制若能被很好揭示,将对手性分子对映体与其它生物大分子相互作用研究起到重要指导意义,同时也将有利于对映选择性抗体应用于食品安全,医药学等领域。本文以消旋异丙甲草胺与其4个对映体为研究对象,分别制备对映选择性抗体;通过间接竞争酶联免疫吸附法考察抗体与异丙甲草胺对映体的识别差异,并利用三维定量构效关系初步揭示异丙甲草胺的对映选择性识别机制。主要研究内容如下:(1)异丙甲草胺半抗原合成与鉴定以3-巯基丙酸为间断臂,与异丙甲草胺反应合成半抗原。采用AD-H柱对其进行手性拆分,并通过对比实验电子圆二色谱与计算电子圆二色谱的谱图,结合色谱拆分图谱,确定了4种半抗原的绝对构型为ɑRS,ɑRR,ɑSS,ɑSR。(2)异丙甲草胺对映选择性抗体制备采用EDC法将5种半抗原分别与牛血清蛋白和卵清蛋白偶联,制备免疫原和包被原,通过免疫兔子和小鼠,获取多克隆抗体。选择免疫效果好的小鼠,采用杂交瘤技术制备单克隆抗体,最终成功制备了2种鼠单克隆抗体(monoclonal antibody,m Ab)和5种兔多克隆抗体(polyclonal antibody,p Ab)。(3)消旋异丙甲草胺及其对映体抗体ic-ELISA方法建立及特异性测定针对获得的兔多抗,建立ic-ELISA标准曲线,消旋异丙甲草胺(Rac-MET-Ab)及4种对映体抗体(ɑRS-MET-Ab,ɑRR-MET-Ab,ɑSS-MET-Ab,ɑSR-MET-Ab)的IC50分别为14.64 ng/m L、28.89 ng/m L、13.34 ng/m L、27.07 ng/m L、5.68 ng/m L,检测限依次为0.8 ng/m L、0.86 ng/m L、0.85 ng/m L、0.91 ng/m L、0.22 ng/m L。5种异丙甲草胺兔多抗分别与44种异丙甲草胺结构类似物进行交叉反应,考察抗体对药物识别特性。结果显示:消旋抗体及4种对映体抗体分别能识别30、30、31、27和32种异丙甲草胺结构类似物(CR>0.1%)。本文同时建立了2种不同对映体的6株鼠单抗ic-ELISA标准曲线,ɑSS-MET-1、ɑSS-MET-3、ɑSS-MET-8、ɑSR-MET-2、ɑSR-MET-3和ɑSR-MET-6抗体的IC50分别为52.72 ng/m L、9.85 ng/m L、29.04 ng/m L、81.15 ng/m L、42.82 ng/m L和92.98 ng/m L,检测限依次为1.62 ng/m L、1.26 ng/m L、1.05 ng/m L、0.90ng/m L、1.01 ng/m L和0.93 ng/m L。6株异丙甲草胺鼠单抗分别与5种异丙甲草胺结构类似物之间进行交叉反应,结果显示:抗体具备对映选择性识别立体异构体的能力。(4)异丙甲草胺抗体与小分子识别特性研究基于5种异丙甲草胺兔多抗的交叉反应数据,应用Co MFA和Co MSIA两种算法,分别建立3D QSAR模型。Rac-MET抗体所建立的3D QSAR模型结果表明:抗体与小分子的相互作用,不仅只存在一个特定的结合位点。其中氯乙酰基侧链增加负电性和减小疏水性,烷氧基侧链减小基团体积,将有利于抗体识别。苯环上的C-6位点疏水性减小,会提高抗体对小分子的亲和力,有利于抗体识别。衍生物手臂的结构对抗体识别很重要。在氯乙酰基和烷氧基处衍生会获取广谱性抗体,而在苯环上衍生可能会获取特异性抗体。应用Co MSIA对4个立体异构体的交叉反应结果进行分析并建立模型,结果显示:这4种抗体对手性药物结构识别具有对映选择性,4种立体异构体抗体均对碳手性的识别强于轴手性。4种立体选择性抗体中的ɑRR-MET抗体立体选择性最强,其特异性也相对较好。