福美双（Thiram，TMTD）是一类广泛应用的二硫代氨基甲酸酯类杀菌剂，在农业生产和种子处理等领域具有重要用途，但其环境残留和动物暴露风险也受到关注。已有研究表明，福美双进入机体后可诱导氧化应激并造成肝脏损伤，因此，建立快速、灵敏、便携的残留检测方法，并探索有效的毒性防护策略，具有重要的食品安全、动物健康和环境风险防控意义。
近日，永利集团88304官网在线登录汪世华教授团队在国际知名期刊《Small》上发表了题为“Engineering a High-Affinity Monoclonal Antibody for Thiram Immunoassays and Protection”的研究论文。该研究围绕二硫代氨基甲酸酯类杀菌剂福美双（Thiram，TMTD），构建了高亲和力单克隆抗体介导的“检测治疗预防”一体化技术体系，为小分子农药残留快速检测和毒性免疫防护提供了新的技术策略。
针对福美双小分子抗原难以直接诱导高质量抗体的技术难题，研究团队通过理性半抗原设计，构建了不同连接臂长度的人工抗原，并成功制备出高亲和力抗福美双单克隆抗体5G2。该抗体对福美双表现出良好的识别能力，亲和常数达到1.22×1010L/mol，为后续免疫检测和体内保护研究奠定了关键分子基础。团队进一步结合分子对接和分子动力学模拟，解析了抗体识别福美双的结合口袋和关键作用位点，为小分子农药抗体的定向设计提供了理论依据。
在检测技术方面，研究团队以该单克隆抗体为核心识别元件，构建了多种免疫层析检测体系。相比传统胶体金和金纳米花探针，团队开发的Au/Ir@Zn/Cu-MOF复合探针显著提高了检测灵敏度和特异性。该MOF免疫层析平台对福美双的IC50达到0.246μg/mL，定量检测限达到0.033μg/mL，并可在柑橘、干辣椒、蔬菜、食用菌、蛋类、乳制品等多种食品基质中实现快速检测。相关结果与LC-MS检测结果具有良好一致性，显示出较好的现场快速筛查应用潜力。
除残留检测外，该研究进一步突破了传统免疫分析“只检测、不防护”的局限，提出了福美双“检测治疗预防”一体化免疫防护策略。团队建立了福美双急性毒性小鼠模型，发现福美双可引起剂量依赖性肝损伤、氧化应激增强和谷胱甘肽耗竭。基于高亲和力单克隆抗体5G2，研究证明被动免疫治疗能够显著降低福美双中毒小鼠死亡率，并改善体重、肝功能和氧化应激指标。此外，主动免疫实验显示，TMTD-BSA人工抗原可诱导较高抗体滴度，并在福美双攻毒后实现完全生存，同时减轻肝脏病理损伤。
该研究系统构建了从小分子农药抗体制备、纳米材料信号放大、食品基质快速检测到体内免疫保护的完整技术链条，提出了面向二硫代氨基甲酸酯类农药及相关环境毒物的“detection-to-protection”新模式。研究成果不仅为福美双残留快速检测提供了新工具，也为小分子毒物的抗体解毒和免疫预防提供了新的实验依据和技术思路，对保障农产品质量安全、动物健康和环境毒理防控具有重要意义。
图1. 福美双（TMTD）快速检测与免疫防护研究流程图
永利集团88304官网在线登录为本研究第一完成单位，永利集团88304官网在线登录汪世华教授为论文通讯作者，2022级博士研究生卢琳芳为论文第一作者，2023级硕士研究生蒋康、李娜、李晓莉，2024级博士研究生Lakshani Madushika和助理研究员凌素美参与了本研究工作。该研究成果得到国家重点研发计划项目（2023YFD1600503）的支持。
论文链接：http://doi.org/10.1002/smll.74084
