專利名稱：一種基于計算機分子模擬技術(shù)的擬除蟲菊酯類的半抗原設(shè)計和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種基于計算機分子模擬技術(shù)的擬除蟲菊酯類的半抗原設(shè)計和應(yīng)用，借助計算機技術(shù)對半抗原的電荷分布和空間構(gòu)象進行計算和模擬，是一種設(shè)計II類擬除蟲菊酯農(nóng)藥的半抗原結(jié)構(gòu)的新方法，涉及擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
擬除蟲菊酯類(Pyrethroids)農(nóng)藥是一類在天然除蟲菊酯化學(xué)結(jié)構(gòu)研究基礎(chǔ)上發(fā)展而來的仿生殺蟲劑。其具有性質(zhì)穩(wěn)定、不易光解、使用濃度低、觸殺作用強，滅蟲速度快、殘效時間短、對高等動物及鳥類低毒性，無特殊臭味及安全系數(shù)高、對環(huán)境污染小等特點，被廣泛用于農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和家庭的害蟲防治，尤其是隨著高毒有機磷農(nóng)藥的 禁用，擬除蟲菊酯殺蟲劑得到了更加廣泛地應(yīng)用，現(xiàn)已成為農(nóng)用及衛(wèi)生殺蟲劑的主要支柱產(chǎn)品之一。但長期大量地施用農(nóng)藥，不僅造成了嚴重的環(huán)境污染和食品安全的隱患，危害到生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和危害到人類的健康，進而影響到我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；同時，還嚴重地影響了農(nóng)產(chǎn)品在國際市場的競爭力。我國加入世貿(mào)組織以后，農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)常遇到因農(nóng)藥殘留量超標而遭受輸入國拒收，并蒙受索賠而造成巨大的經(jīng)濟損失。近年來研究表明，擬除蟲菊酯類農(nóng)藥對于一些非目標生物如蜜蜂、家蠶及天敵昆蟲和魚、蝦、鱉等水生生物的毒性比較大。因此,建立擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留快速，簡便和靈敏的檢測技術(shù)，具有十分重要的環(huán)境意義。目前，檢測擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的方法有氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)，色譜和質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)、毛細管電泳法等，但是這些儀器分析方法需要經(jīng)過繁瑣的樣品提取，凈化和衍生化等處理，復(fù)雜的樣品前處理不僅耗時費錢，而且會造成痕量擬除蟲菊酯類農(nóng)藥丟失；此外，這些傳統(tǒng)的農(nóng)殘分析方法很難實現(xiàn)快速、低成本、高通量和現(xiàn)場檢測的要求，而酶聯(lián)免疫檢測技術(shù)正好可以彌補這些不足，所以近年來得到了迅猛發(fā)展，并顯示出了巨大的市場潛力。酶聯(lián)免疫檢測技術(shù)的關(guān)鍵是制備出特異性好和靈敏度高的抗體，而能否制備出好抗體的關(guān)鍵在于半抗原的設(shè)計。一直以來，由于對抗原抗體作用機理以及半抗原空間結(jié)構(gòu)的了解不足，導(dǎo)致半抗原的設(shè)計僅根據(jù)目標物化學(xué)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，沒能考慮到空間結(jié)構(gòu)和電荷分布的影響，具有很大的盲目性。為此，往往需要進行反復(fù)多次的免疫嘗試，耗費了大量的時間和資金。而且對于食品專業(yè)的人員來說，對半抗原進行有機修飾或從頭合成，往往非常困難。分子模擬軟件已經(jīng)成功地應(yīng)用于生命科學(xué)的許多研究領(lǐng)域藥物設(shè)計，生物信息學(xué)，免疫學(xué)，病毒學(xué)，遺傳與發(fā)育生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等。利用分子模擬軟件(Discovery Studio
2.5軟件)可以對半抗原的空間結(jié)構(gòu)進行模擬，然后將半抗原分子的結(jié)構(gòu)信息和目標物質(zhì)進行比較，通常選擇和目標物電荷性質(zhì)一樣，空間結(jié)構(gòu)模擬程度最高的半抗原作為免疫半抗原，并且通過實驗取得了良好的效果。Discovery Studio (簡稱DS),基于Windows/Linux系統(tǒng)和個人電腦、面向生命科學(xué)領(lǐng)域的新一代分子建模和模擬環(huán)境。與Pipeline Pilot Server結(jié)合在一起,提供化學(xué)/生物學(xué)數(shù)據(jù)顯示、模擬/分析、構(gòu)建三維分子、展示動態(tài)變化、三維作圖及許多其它功能。目前，國內(nèi)利用計算機軟件技術(shù)Discovery Studio 2. 5進行擬除蟲菊酯類農(nóng)藥通用性半抗原的設(shè)計尚無報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種II型擬除蟲菊酯農(nóng)藥通用半抗原的設(shè)計方法，為今后小分子半抗原的設(shè)計提供了一種新技術(shù)和新方法。本發(fā)明的技術(shù)方案一種II型擬除蟲菊酯農(nóng)藥通用半抗原的設(shè)計方法，根據(jù)擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的分子結(jié)構(gòu)，設(shè)計了 6種半抗原，擬除蟲菊酯農(nóng)藥結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一種II型擬除蟲菊酯農(nóng)藥通用半抗原的設(shè)計方法，其特征在于根據(jù)擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的分子結(jié)構(gòu)，設(shè)計了 6種半抗原 半抗原(Hapten)結(jié)構(gòu)式
全文摘要
一種基于計算機分子模擬技術(shù)的擬除蟲菊酯類的半抗原設(shè)計和應(yīng)用，屬于擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的檢測技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明設(shè)計了6種可能的半抗原。利用Gaussian軟件計算半抗原和目標物的電荷分布；利用DiscoveryStudio2.5軟件構(gòu)建半抗原和目標物空間構(gòu)象，通過比較，選擇結(jié)構(gòu)相似程度最高的半抗原為免疫半抗原(hapten1)；預(yù)測該半抗原能產(chǎn)生良好的免疫效果。選擇結(jié)構(gòu)差異較大的為包被半抗原(hapten5)。本方法成功地運用計算機分子模擬軟件對擬除蟲菊酯類農(nóng)藥半抗原進行了設(shè)計，通過合成免疫原和免疫，血清篩選，融合，篩選和亞克，實現(xiàn)識別擬除蟲菊酯類農(nóng)藥群選性抗體的制備，證明該法具有節(jié)約時間和資金，很強的預(yù)測能力，為以后免疫學(xué)的分析研究提供了一種新方法。
文檔編號G06F17/50GK102901811SQ20121040185
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月20日
發(fā)明者匡華, 陳秀金, 郭金英, 劉麗強, 胥傳來, 王利兵 申請人:江南大學(xué)