环境优先污染物多氯联苯（PCBs）的实时荧光免疫PCR检测理论与技术研究

环境中的PCBs含量低，是以ppb(ng/mL)甚至ppt(pg/mL)的浓度存在。目前对环境和复杂介质中PCBs的分析监测，多数采用固相萃取后，用GC、HPLC、GC/MS和LC/MS等大型仪器进行定性定量分析，需对样品进行复杂的前处理和浓缩，而且仪器昂贵，不适合于环境监测的现场分析和污染源的普查，也不适合于其它复杂介质中PCBs的分析监测要求。本项目拟研究具有我国自主知识产权的PCBs实时荧光免疫PCR（RTF-IPCR）分析新方法，将荧光免疫分析和PCR分析技术结合，特异性强、灵敏度将比美国推荐的酶联免疫吸附法（EPA Method 4020）提高5-6个数量级，重现性好、快速简便，可用于环境介质和其它复杂介质中痕量PCBs的快速灵敏高通量的分析监测，具有重要的理论意义和应用价值。研究成果将获得发明专利3项，在国内外重要核心期刊发表论文7-9篇（其中SCI收录论文6篇以上）。

本项目在国家自然科学基金的资助下,开展了环境优先污染物多氯联苯（PCBs）的实时荧光免疫PCR检测理论与技术研究，经过4年的研究，完成了以下研究任务。.1.多氯联苯单体、半抗原、免疫原及其多克隆抗体的合成研究及其QSAR模型研究：通过联苯胺还原法和改性Gomberg不对称合成法，制备出3种多氯联苯单体，确立了一种Gomberg不对称合成多氯联苯新方法。通过Friedel-Crafts酰基化反应，合成了PCB12，PCB37，PCB77三种多氯联苯的半抗原衍生物。用活化酯法分别将3种半抗原与牛血清蛋白(BSA)偶联，制得PCBs的免疫原；用混合酸酐法将半抗原分别与卵清蛋白(OVA)偶联，制得PCBs的包被原。通过免疫新西兰大白兔，制备了3种效价高、特异性好的抗多氯联苯的新抗体IgG。 .2.生物素化探针DNA、生物素化抗体和半抗原的制备和纯化： 探针DNA是以pUC19 质粒为模板扩增得到的一段103个碱基对的生物素化DNA。通过活化生物素法，得到了3种PCBs的特异性生物素化抗体；通过混合酸酐法，生物素与3种多氯联苯半抗原衍生物进行合成反应，得到了3种生物素化半抗原。.3.量子点探针和分子信标的设计和制备：采用巯基乙酸为稳定剂，在水相中直接合成了水溶性的碲化镉(CdTe)纳米晶；将所制备的CdTe经过表面羧基修饰，链接到DNA、多肽以及相关PCBs的抗体或抗原。依据分子信标探针设计原则，设计合成针对pUC18 或pUC19 DNA具有特异性的分子信标探针。.4.分别建立了间接竞争和直接竞争实时定量免疫聚合酶链式反应(间接竞争rt-IPCR)分析方法，用于检测环境中 PCB12，PCB37和PCB77。.5.建立了抗体包被实时定量免疫聚合酶链式反应(抗体包被rt-IPCR)分析方法，用于检测环境中PCB12，PCB37和PCB77。.6.将不同的抗体和DNA修饰在金纳米颗粒（GNPs）表面，制备了多种抗体-GNPs-DNA探针，用于取代传统免疫PCR中的抗体-DNA结合物，建立了基于实时荧光定量免疫PCR（rt-IPCR）的生物条形码方法（BCA）来检测环境中的PCBs。.圆满完成了预定的任务和目标，获得了以下研究成果：申请发明专利4项，获得授权发明专利1项；在国外重要期刊发表SCI收录论文9篇，在国内核心期刊发表论文6篇。培养了5名博士、1名博士后和6名硕士。