免疫化学法

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难以掌握好加入活性 炭的时间,时间长了 会使B分离
F和B分离不够完全, 结果的精密度和准确度 低于吸附法和双抗体法
吸附法 化学试剂 沉淀法
快速简单,可批 量处理样品
试剂价格低廉, 操作方便
双抗体法 固相分离 法
操作简便,稳定,可处 要制备第二抗体增加 理大量样品,应用广泛。 了实验难度,且沉淀 特异性。重现性好。 所需时间较长
定其中游离的(Ag*)或结合态的(Ag*-Ab)的
标记物浓度,间接求算被测药物Ag的含量。(直
接测定的是标记物浓度)
RIA原理示意图
1.5 具体测定的方法
固定Ag*和Ab的量,其他条件一定,标记药 物的平衡浓度(Ag*或Ag*-Ab)与Ag加入量具有 一定的相关性,通过测定一系列含已知加入量 的Ag的标准管中标记物的平衡浓度(Ag*或Ag*Ab),求得Ag浓度与标记药物平衡浓度间的函 数关系,(即通常定量中所谓标准曲线)。将 含被测药物Ag的样品管与标准管按相同条件操 作,测定样品管中标记物的平衡浓度,利用函 数关系(标准曲线)求得样品中Ag的浓度。
§3.抗体的制备及其质量评价
1.半抗原 2.抗体质量评价的三个指标
§4.放射免疫分析法
1 2 3 4 5 免疫化学法的分类 放射免疫分析(RIA)定义 RIA中的基本问题 具体操作步骤 RIA的优缺点
2 放射免疫分析(RIA)定义
根据放射性同位素检测的高灵敏性以及Ag-Ab 反应的高度特异性,利用放射性同位素标记抗 原或抗体的一种超微量分析方法。 (RIA测定的基本原理即竞争蛋白结合分析, 标
80年代初,Ngot建立了荧光免疫分析(FIA)。 90年代中期,全自动化学发光免疫分析,成为非 放射性免疫分析中最有前途的方法。 随着物理化学、生物化学、免疫学技术的进一步 发展与渗透,新的标记物和理化检测手段还在不 断出现,从而推动着免疫化学法向着更加专一, 灵敏及测定自动化的方向发展。
1968年,oliver等人首次用RIA测定体液中洋地 黄毒苷,奠定了免疫化学法测定体液药物浓度的 基础。
1.2 抗原抗体竞争反应
抗原抗体能够特异性结合是基于两种分
子间的结构互补性与亲和性,这是由抗原与
抗体分子的一级结构决定的。
抗原抗体竞争反应的两个阶段
第一阶段
抗原抗体发生特异性结合的阶段。此阶段 反应快,仅需几秒至几分钟,但不出现可 见反应。
第二阶段 可见反应阶段。Ag-Ab复合物在环境因素 (如电解质,PH,温度,补体)的影响下,进一 步交联聚合,表现为凝集、沉淀、溶解、 补体结合介导的生物现象等肉眼可见的反 应.此阶段反应较慢,需数分钟至数小时.
的免疫活性和稳定性。
标记抗原应具备的条件:
① 比放射性高,以保证方法的灵敏度;
② 免疫活性好; ③ 所用的核素的半衰期尽可能长,标记一次 可较长时间使用,这对来之不易的抗原尤 其重要;
④ 标记简便、易防护。
b.RIA中常用的放射性同位素
3H,14C,125I,131I, 75S e等
(Hale Waihona Puke Baidu中3H 和125I应用最多,且以125I应用最广泛)。
2.3 滴度(titer)
即能与定量药物产生一定程度结合的抗血清的最 大稀释度,是抗血清中抗体浓度的一种表达方式。
稀释倍数越大,表示滴度越高。
在实际工作中,多采用结合标记抗原50%时的抗
血清稀释度,过高或过低都影响方法的灵敏度。


§1.前言 四大标记免疫技术
§2.免化法的方法原理及特点 1.基本原理 2.分析系统中的三种基本成分 3.抗原抗体反应的特点 4.测定方法原理 5.方法特点
从药物半抗原制备抗原的两个主要问题: ① 载体的选择 关键: 应使药物与载体形成的结合物易溶解。
最常用的载体: 牛血清白蛋白(BSA);兔血清白蛋白(RSA)
优点:价廉,免疫活性高,化学性质稳定, 溶解度好,连接基团多。
② 药物与蛋白质载体的结合 包括: a.结合位点 b.结合方式 c.每个蛋白分子所结合的药物分子数目
2 方法特点
2.1 灵敏度极高
最低检测浓度达10-9~10-12g/ml水平。 原因: ① 选用对药物具高度亲和性的抗体用结合蛋白使 含量极低的药物被抗体牢固结合,易于检出。 ② 引入了能够提供强检测信号的标记物,如:放 射性同位素标记,荧光标记,酶标记等,并采用 高灵敏的理化手段检测。
2.2 特异性(选择性)较高
1.3 抗原抗体反应的特点
①特异性
抗原抗体的结合实质上是抗原决定簇与抗体 超变区中抗原结合点之间的结合。由于两者在化学 结构和空间结构上的互补关系,所以呈现高度的特 异性。 如同钥匙和锁的关系,一把钥匙配一把锁。但 偶尔也会出现一把钥匙开几把锁的情况,比如有些 大分子的蛋白质常常含有多种抗原表位,如果两种 不同抗原分子上有相同的抗原表位,即可出现交叉 反应,也就是说同一抗体可结合不同抗原分子。
60年代末,创立了免疫放射分析(IRMA),灵 敏度、特异性和线性范围均优于RIA 。 70年代初,建立了酶标记免疫分析(EIA),其 标记物来源丰富,价格低,没有放射性污染, 有效期长,正常的保存期可超过一年。发展迅 速。但由于要测定酶的活性,涉及酶动力学, 比较复杂且灵敏度不及RIA。 70年代中期,首次报道用发光信号进行酶免分 析,灵敏度高,可达10-18mol,快速,发光信号 信息量大。
三种基本试剂
标记物 抗体 药物标准品(非标记物)
抗体质量的好坏直接影响到测定结果的灵敏 度和精密度。
1.1 从药物半抗原制备抗原 两个步骤
1.2 抗体的获得
1.1 从药物半抗原制备抗原
半抗原(hapten):分子量小于1000的物 质,需要与蛋白质或多肽等载体物质结合 后,才能具有抗原性,并诱发特异性抗体 。这类小分子物质称为半抗原。(临床上 使用的药物大多数为半抗原)
§2.免化法的方法原理及特点
1 原理与方法 2 方法特点
1 原理与方法
1.1 基本原理
1.2 抗原抗体竞争反应 1.3 抗原抗体反应的特点 1.4 免化法测定原理 1.5 具体测定的方法
1.1 基本原理
竞争蛋白结合分析,即利用抗原抗体竞
争反应,作竞争免疫分析。
分析系统中三种基本成分 待测药物 ① 非标记药物(Ag) 药物标准品 ② 试剂中的标记药物(Ag*) ③ 特异性抗体(Ab)
发展至今,体内药分常用三大免疫标记抗 体技术为:
1.放射免疫分析
(radioimmunoassay,RIA)
2.酶免疫分析
(enzyme immunoassay , EIA) 3.荧光免疫分析 (fluorescence immunoassay,FIA)
近年进展: 第四免疫标记技术出现—— 化学发光免疫分析 (chemolumminescence immunoassay, CLIA ) 该技术的应用使免疫化学法在灵敏 度和特异性两方面得到进一步发展,被认 为是很有前途的方法之一。
a.结合位点
蛋白质到底连接到半抗原分子上的哪个位置? 一般认为,理想的人工抗原是使蛋白质联接在 半抗原分子上对免疫识别最不重要的区域,也 就是勿使半抗原的结构特点(免疫决定簇)被 掩盖。
b.结合方式
药物与载体蛋白的结合通常是通过共价键或配 位键联接。药物本身有活性官能团,如-COOH, -NH2,-OH,-C=O等,可采用适当的偶联试剂与 蛋白结合;若药物本身无适当的活性官能团, 可以经化学处理使其产生活性基团,然后与蛋 白结合,或将药物结构稍加改变,加入活性基 团后与蛋白结合。
2.抗体质量的评价
从三个方面进行评价:
2.1 特异性(specificity) 2.2 亲和力(affinity) 2.3 滴度 (titer)
2.1 特异性 (specificity)
①抗体与标记及非标记药物的结合能力
(要求:对标记及非标记药物有同等结合力,以 便有效抑制) ②抗体与同特定抗原相似物质的结合能力,即交 叉反应的程度
1.4 免化法测定原理
测定系统中,Ag*与Ab的量固定,Ag浓度↑,
将抑制Ag*和Ab的结合,Ag*-Ab的数量↓,从而
形成竞争结合。反应达平衡时,反应体系中有两 种 形 式 的 标 记 物 存 在 , 即 游 离 的 Ag* 和 复 合 物 Ag*-Ab。根据标记物的理化特性(如:放射性、 光吸收、荧光等),采用一定的理化分析手段测
交叉反应(Cross Reaction)
──由共同抗原刺激机体产生的抗体分子可以和不
同生物间相同或相似的抗原决定簇结合。
交叉反应示意图
②可逆性
抗原抗体反应遵循生物大分子热动力 学反应原则:
其反应式为:
k1为正反应速度常数,k2为逆反应速度 常数,K是反应平衡时的速度常数。由上式可 知,K值是反映抗原抗体结合能力的指标,所 以抗体亲和力通常以K值表示。
(要求:抗体与标记药物的结合力不被交叉反应
所抑制)
2.2 亲和力(affinity)
即抗体对抗原吸引力的大小及抗原抗体结合的 牢固度。 用抗原抗体反应常数K表示: K=[Ag-Ab]/[Ag][Ab] K值大,亲和力强,测定结果的重观性越好。一 般K值达到109-1012mol/L 才适合用于放免分析。
记药物所用的试剂为放射性同位素)。
3 RIA中的基本问题
3.1 抗体的制备 3.2 标记药物的制备 3.3 结合标记药物与游离标记药物的分离 3.4 放射性强度测定 3.5 标准曲线的绘制及样品测定
3.2 标记药物的制备
a.对同位素的要求
用作标记药物的放射性同位素,须有较高的 放射性比度和纯度,且标记后的药物保持原有
操作简便,易于 自动分析
固相载体本身吸附游 离标记物,误差较大
双抗体法
(double antibody method)
是分离B和F的一种有效的方法。一般的抗原 抗体反应中,生成的抗原抗体结合物因分子量小, 不足以生成沉淀而处于“溶解”状态。通常这种 抗体叫做第一抗体,若将第一抗体再作为新的抗 原注射入较大动物(如羊、马、牛等),则可获 得第二抗体。第二抗体可以与第一抗体-抗原结 合物形成相应的结合物,使分子体积变大而形成 沉淀,达到B和F的分离。
体内药物分析
第五章 免疫化学法
§1.前言 §2.免化法的方法原理及特点 §3.抗体的制备及其质量评价 §4.放射免疫分析法
§1 前言
免疫化学法的发展概况:
1950年,两位美国免疫学家成功地用碘的放射 性同位素标记抗原,开创了放射免疫研究的先 河。 1959年,Yalow和Berson建立了胰岛素放免分 析测定糖尿病病人血浆中胰岛素浓度,放射免 疫分析法创立。两人获得诺贝尔奖。 60年代中期 ,固相抗体分离方法建立。
原因: 选用的抗体对被测药物具高度的专一性,能 够与被测药物进行选择性的结合。
说明:
由于交叉反应的存在,使免化法的特异性不 如色谱法高。
2.3 所需样品量少,且样品前处理过程 简单,常常不需要任何前处理。
§3.抗体的制备及其质量评价
1.抗体的制备 2.抗体质量的评价
1.抗体的制备
任何免疫分析法都必须具备三种基本试剂,即:
c.每个蛋白分子所结合的半抗原分子数目
载体蛋白分子上结合的半抗原数目常常影响诱 发动物抗体的产生,数目过多或过少,均可使
诱发能力降低。一般每个蛋白质分子上结合的
半抗原分子以10个左右为宜。
1.2 抗体的获得
将经纯化、冻干的药物——载体蛋白结合物悬混于 弗氏完全佐剂 (Freund’s complete adjuvant) 中,配成1mg/ml的混悬液,用皮下或皮内注射的方 式注入免疫动物体内(常用家兔、山羊、豚鼠), (也可采用股淋巴结直接注射),数月后可诱发得 到所需抗体。当免疫动物血液中抗体达到一定量后 ,及时采血,分离血清(或血浆)。便可获得能对 特定药物专一性结合的特异性抗体。
125I标记药物的常用方法:氧化法
常用氧化剂有H2O2,ICL,氯胺T
3.3 结合标记药物与游离标记药物的分离
RIA属非均相免疫分析,须将游离标记物与结合 态标记物分离后才能测定各自的放射性强度。 *双抗体法 固相法 常用的分离技术 吸附法 化学试剂沉淀法
游离药物和结合药物的分离方法
分离方法 优点 缺点
抗原决定簇 (antigenic determinant )
是存在于抗原分子表面,决定抗原特异性的特殊 化学基团,一般由5~8个氨基酸残基、短寡糖
残基、核苷酸残基组成。抗原决定簇是被免疫
细胞和抗体分子识别的标志,是免疫反应具有
特异性的物质基础。
共同抗原(common antigen)
──两种不同生物间存在相同或相似的抗原决定 簇,称为共同抗原。
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