Использование метода поляризационно-флуоресцентного иммуноанализа для оценки содержания ацетохлора в лекарственном растительном сырье

Введение. Ацетохлор относится к числу наиболее распространенных гербицидов, способных накапливаться в сырье лекарственных растений и представляющих угрозу для здоровья. Для контроля содержания ацетохлора была разработана методика с использованием поляризационного флуоресцентного иммунноанализа (ПФИА), гомогенного и специфичного метода, который применяют для анализа низкомолекулярных токсикантов.

Цель. Разработка и валидация методики количественного определения ацетохлора в лекарственном растительном сырье на примере сырья кукурузы (столбики с рыльцами) методом ПФИА.

Материалы и методы. При разработке методики использовали поликлональные кроличьи антитела к ацетохлору и конъюгат производного ацетохлора и этилендиаминофлуоресцеина в качестве трейсера (AMPA-EDF). Анализ выполняли методом поляризации флуоресценции на портативном флуориметре Sentry-200 (Ellie LLC, США). Обработку данных проводили с использованием программного пакета SigmaPlot 11 (Systat Software Inc., США). Исследования выполняли на образцах лекарственного растительного сырья кукурузы (столбики с рыльцами), приобретенного в аптечной сети и в общедоступном интернет-магазине. Валидацию методики проводили по следующим параметрам: пределу обнаружения, пределу количественного определения, диапазону определяемых концентраций, прецизионности, правильности и специфичности.

Результаты и обсуждение. Разработана, оптимизирована и валидирована методика количественного определения пестицида ацетохлора в лекарственном растительном сырье кукурузы (столбики с рыльцами) методом поляризационного флуоресцентного иммуноанализа (ПФИА). Диапазон определения составил 0,024–1,56 мг/кг. Доказаны специфичность, прецизионность и правильность разработанной методики.

Заключение. На примере кукурузы столбиков с рыльцами метод поляризационно-флуоресцентного иммуноанализа (ПФИА) применим для количественного определения пестицида ацетохлора в лекарственном растительном сырье.

1. Lengyel Z., Földényi R. Acetochlor as a soil pollutant. Journal of Soils and Sediments. 2002;2:155. https://doi.org/10.1007/BF02988468

2. Wang W.-G., Li M.-Y., Diao L., Zhang C., Tao L.-M., Zhou W.-X., Xu W.-P., Zhang Y. The health risk of acetochlor metabolite CMEPA is associated with lipid accumulation induced liver injury. Environmental Pollution. 2023;331(2):121857. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.121857

3. Hussan H. N. M., He H., Du P., Wu X., Liu X., Xu J., Dong F., Zheng Y. Determination of clomazone and acetochlor residues in soybean (Glycine max (L.) Merr.). International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2021;101(15):2503–2509. https://doi.org/10.1080/03067319.2019.1694668

4. Li L., Yin Y., Zheng G., Liu S., Zhao C., Xie W., Ma L., Shan Q., Dai X., Wei L. Determination of multiclass herbicides in sediments and aquatic products using QuECHERS combined with ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS) and its application to risk assessment of rice-fish co-culture system in China. Microchemical Journal. 2021;170:106628. https://doi.org/10.1016/j.microc.2021.106628

5. Cara I. G., Topa D., Raus L., Calistru A. E., Filipov F., Jitareanu G. Selective and sensitive quantification of acetochlor and S-metolachlor in maize and soybean plant samples by gas chromatography-tandem mass spectrometry. Agriculture. 2021;11(4):283. https://doi.org/10.3390/agriculture11040283

6. Hegedűs G., Krikunova V., Bélai I., Eremin S., Székács A. An enzyme-linked immunosorbent assay (Elisa) for the detection of acetochlor. International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2002;82(11–12):879–891. https://doi.org/10.1080/0306731021000102338

7. Zha Y., Liu X., Hu P., Lu S., Ren H., Liu Z., Liang X., Yang Y., Li Y., Zhou Y. Alkaline phosphatase–triggered immunoassay based on fluorogenic reaction for sensitive detection of acetochlor, metolachlor, and propisochlor. Food Analytical Methods. 2020;13(4):1008–1016. https://doi.org/10.1007/s12161-020-01706-6

8. Li Z., Wu Y., Li Z., Yu B., Mao X., Shi G. A lateral flow immunoassay method for the rapid detection of acetochlor and alachlor in vegetable oil by sensitivity enhancement by using dimethyl-β-cyclodextrin. Analytical Methods. 2023;15(38):5087–5094. https://doi.org/10.1039/D3AY01379K

9. Yakovleva J. N., Lobanova A. I., Panchenko O. A., Eremin S A. Production of antibodies and development of specific polarization fluoroimmunoassay for acetochlor. International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2002;82(11–12):851–863. https://doi.org/10.1080/0306731021000102310

10. Altiparmak E., Yilmaz E., Dadaser-Celik F., Ates N. Sensitive quantification of acetochlor and metolachlor in water using Taguchi-optimized DLLME coupled with high-performance liquid chromatography. Microchemical Journal. 2024;200:110499. https://doi.org/10.1016/j.microc.2024.110499

11. Cai Y., Li L., Zhang J., Li Z., Zhang F., Xu Y., Tai Z. Development of a MOF-based SPE method combined with GC–MS for simultaneous determination of alachlor, acetochlor and pretilachlor in field soil. Environmental Monitoring and Assessment. 2023;195(5):569. https://doi.org/10.1007/s10661-023-11147-3

12. Ruan X., Wang Y., Kwon E. Y., Wang L., Cheng N., Niu X., Ding S., Van Wie B. J., Lin Y., Du D. Nanomaterial-enhanced 3D-printed sensor platform for simultaneous detection of atrazine and acetochlor. Biosensors and Bioelectronics. 2021;184:113238. https://doi.org/10.1016/j.bios.2021.113238

13. Liu Y., Wang L.-T., Zhou K., Eremin S. A., Huang X.-A., Sun Y.-M., Xu Z.-L., Lei H.-T. Rapid and homologous immunoassay for the detection of herbicide propisochlor in water. Food and Agricultural Immunology. 2018;29(1):67–83. https://doi.org/10.1080/09540105.2017.1359499

14. Mukhametova L. I., Eremin S. A. Fluorescence polarization assays for organic compounds in food safety. Frontiers in Bioscience-Elite. 2024;16(1):4. https://doi.org/10.31083/j.fbe1601004

15. Mukhametova L. I., Karimova M. R., Arutiunian D. A., Shanin I. A., Ponomarenko E. E., Eremin S. A. Detection of monobutyl phthalate in urine and environmental water by a rapid and sensitive fluorescence polarization immunoassay. One Health Advances. 2025;3(1):9. https://doi.org/10.1186/s44280-025-00074-2

16. Filimonova S. M., Balyklova K. S., Zherdev D. O., Eremin S. A., Mukhametova L. I., Krylov V. B., Nifantiev N. E. A First Case of Fluorescence Polarization Biosensor-Based Assay for Rapid Monitoring of Protein API Content in Tablet Dosage Forms: Detection of Lysozyme in Tablets. Biosensors. 2025;15(11):724. https://doi.org/10.3390/bios15110724

17. Deryabina M. A., Yakovleva Yu. N., Popova V. A., Eremin S. A. Determination of the herbicide acetochlor by fluorescence polarization immunoassay. Journal of Analytical Chemistry. 2005;60(1):80–85. https://doi.org/10.1007/s10809-005-0063-4