专利名称：一种基于计算机分子模拟技术的拟除虫菊酯类的半抗原设计和应用的制作方法
技术领域：
一种基于计算机分子模拟技术的拟除虫菊酯类的半抗原设计和应用，借助计算机技术对半抗原的电荷分布和空间构象进行计算和模拟，是一种设计II类拟除虫菊酯农药的半抗原结构的新方法，涉及拟除虫菊酯类农药的检测技术领域。
背景技术：
拟除虫菊酯类(Pyrethroids)农药是一类在天然除虫菊酯化学结构研究基础上发展而来的仿生杀虫剂。其具有性质稳定、不易光解、使用浓度低、触杀作用强，灭虫速度快、残效时间短、对高等动物及鸟类低毒性，无特殊臭味及安全系数高、对环境污染小等特点，被广泛用于农业、牧业和家庭的害虫防治，尤其是随着高毒有机磷农药的 禁用，拟除虫菊酯杀虫剂得到了更加广泛地应用，现已成为农用及卫生杀虫剂的主要支柱产品之一。但长期大量地施用农药，不仅造成了严重的环境污染和食品安全的隐患，危害到生态系统的结构和危害到人类的健康，进而影响到我国农业的可持续发展；同时，还严重地影响了农产品在国际市场的竞争力。我国加入世贸组织以后，农产品经常遇到因农药残留量超标而遭受输入国拒收，并蒙受索赔而造成巨大的经济损失。近年来研究表明，拟除虫菊酯类农药对于一些非目标生物如蜜蜂、家蚕及天敌昆虫和鱼、虾、鳖等水生生物的毒性比较大。因此,建立拟除虫菊酯农药残留快速，简便和灵敏的检测技术，具有十分重要的环境意义。目前，检测拟除虫菊酯类农药的方法有气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)，色谱和质谱的联用技术、毛细管电泳法等，但是这些仪器分析方法需要经过繁琐的样品提取，净化和衍生化等处理，复杂的样品前处理不仅耗时费钱，而且会造成痕量拟除虫菊酯类农药丢失；此外，这些传统的农残分析方法很难实现快速、低成本、高通量和现场检测的要求，而酶联免疫检测技术正好可以弥补这些不足，所以近年来得到了迅猛发展，并显示出了巨大的市场潜力。酶联免疫检测技术的关键是制备出特异性好和灵敏度高的抗体，而能否制备出好抗体的关键在于半抗原的设计。一直以来，由于对抗原抗体作用机理以及半抗原空间结构的了解不足，导致半抗原的设计仅根据目标物化学结构进行设计，没能考虑到空间结构和电荷分布的影响，具有很大的盲目性。为此，往往需要进行反复多次的免疫尝试，耗费了大量的时间和资金。而且对于食品专业的人员来说，对半抗原进行有机修饰或从头合成，往往非常困难。分子模拟软件已经成功地应用于生命科学的许多研究领域药物设计，生物信息学，免疫学，病毒学，遗传与发育生物学和医学等。利用分子模拟软件(Discovery Studio
2.5软件)可以对半抗原的空间结构进行模拟，然后将半抗原分子的结构信息和目标物质进行比较，通常选择和目标物电荷性质一样，空间结构模拟程度最高的半抗原作为免疫半抗原，并且通过实验取得了良好的效果。Discovery Studio (简称DS),基于Windows/Linux系统和个人电脑、面向生命科学领域的新一代分子建模和模拟环境。与Pipeline Pilot Server结合在一起,提供化学/生物学数据显示、模拟/分析、构建三维分子、展示动态变化、三维作图及许多其它功能。目前，国内利用计算机软件技术Discovery Studio 2. 5进行拟除虫菊酯类农药通用性半抗原的设计尚无报道。
发明内容
本发明提供一种II型拟除虫菊酯农药通用半抗原的设计方法，为今后小分子半抗原的设计提供了一种新技术和新方法。本发明的技术方案一种II型拟除虫菊酯农药通用半抗原的设计方法，根据拟除虫菊酯类农药的分子结构，设计了 6种半抗原，拟除虫菊酯农药结构式
权利要求
1.一种II型拟除虫菊酯农药通用半抗原的设计方法，其特征在于根据拟除虫菊酯类农药的分子结构，设计了 6种半抗原 半抗原(Hapten)结构式
全文摘要
一种基于计算机分子模拟技术的拟除虫菊酯类的半抗原设计和应用，属于拟除虫菊酯类农药的检测技术领域。本发明设计了6种可能的半抗原。利用Gaussian软件计算半抗原和目标物的电荷分布；利用DiscoveryStudio2.5软件构建半抗原和目标物空间构象，通过比较，选择结构相似程度最高的半抗原为免疫半抗原(hapten1)；预测该半抗原能产生良好的免疫效果。选择结构差异较大的为包被半抗原(hapten5)。本方法成功地运用计算机分子模拟软件对拟除虫菊酯类农药半抗原进行了设计，通过合成免疫原和免疫，血清筛选，融合，筛选和亚克，实现识别拟除虫菊酯类农药群选性抗体的制备，证明该法具有节约时间和资金，很强的预测能力，为以后免疫学的分析研究提供了一种新方法。
文档编号G06F17/50GK102901811SQ20121040185
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月20日 优先权日2012年10月20日
发明者匡华, 陈秀金, 郭金英, 刘丽强, 胥传来, 王利兵 申请人:江南大学