表面活性劑列表

表面活性劑在快速診斷試紙條中的應(yīng)用表面活性劑列表BIODOT表面活性劑套裝N：非離子表面活性劑A：陰離子表面活性劑C:：陽(yáng)離子表面活性劑M：兩性表面活性劑編號(hào)商品名種類HLB值分子量作用NINATE411A385溶劑相容性，良好的增溶劑和乳化劑。PluronicF68N>248400卓越的增溶劑和去污劑；可能具有非溶血性。ZonyFSN100N低濃度時(shí)是卓越的潤(rùn)濕劑，可溶于30%酒精和堿液。AerosolOT100%A445在溶劑/TMB系統(tǒng)中具有功效，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑和乳化劑，具有優(yōu)良的防霧、典型的釋放和分散性質(zhì)。GEROPONT-77A425具有良好的潤(rùn)濕和擴(kuò)散性質(zhì)。BIO-TERGEAS-40A315溫和，溶劑相溶性。STANDAPOLES-1A345強(qiáng)陰離子表面活性劑。結(jié)構(gòu)中含有兩部分月桂醇硫酸五鈉鹽。S8苯甲胺氯(C8-C18)C混合物抗菌，溶劑相容性。S9Tetronic1307M>2418600非溶血性，溶劑相容性，抗靜電，優(yōu)良的消泡劑和分散劑。Surfynol465N13混合物非溶血性，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑和消泡劑。Surfynol485N17混合物非溶血性，酶相容性，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑和消泡劑。IGEPALCA210N4.6272溶劑相容性，優(yōu)良的乳化劑。TRITONX-45N10.4426溶劑相容性，優(yōu)良的乳化劑和分散劑。TRITONX-100N13.5625乳化劑、潤(rùn)濕劑和分散劑，非常好的酶相容性。TRITONX-305N17.31526非溶血性，水溶性很好，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑和乳化劑。SILWETL7600N13-174000非溶血性，含硅成分，具水溶性和防霧性。OHODASURFON-870N15.41148乳化劑，增溶劑和分散劑。CreamophprELN12-14非溶血性，溶劑相容性，乳化劑和增溶劑。TWEEN20N16.71228非溶血性，水溶性極佳，增溶劑和乳化劑。TWEEN80N151310非溶血性，水溶性極佳，增溶劑和乳化劑。BRIJ35N16.91200優(yōu)良的乳化劑。CHEMALLA9N13.3583蛋白增溶劑。PluronicL64N12-182900非溶血性，溶劑相容性，優(yōu)越的潤(rùn)濕劑，優(yōu)良的乳化劑。SURFANTTANT10GN12.4混合物非溶血性，酶形容性佳，低起泡性，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑。SPAN60N4.7431油溶性，溶劑相容性，水不溶性。目前免疫層析產(chǎn)品的市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)，而表面活性劑在免疫層析快診試紙條中起著不可忽視的重要作用。表面活性劑的物理、化學(xué)性質(zhì)對(duì)試紙條產(chǎn)品的親水性、跑板速度、靈敏度、特異性、均一性和穩(wěn)定性等性質(zhì)有著影響。而快診試紙條中其他成分會(huì)相互作用，從而影響表面活性劑對(duì)產(chǎn)品性能的作用。本文主要概述表面活性劑的基本概念，重點(diǎn)介紹常見的五種表面活性劑在樣品墊、金標(biāo)墊和硝酸纖維素膜上的應(yīng)用，對(duì)于試紙條中經(jīng)常出現(xiàn)的問題加以分析和討論，并給出可能的解決方案。表面活性劑概述表面活性劑(surfactant或amphiphiles)是一種主要的精細(xì)化學(xué)品，具有優(yōu)良的潤(rùn)濕、乳化、去污、分散及滲透等特性。其應(yīng)用范圍涵蓋甚廣，在紡織、造紙工業(yè)中常用作蒸煮劑、施膠劑、柔軟劑和消泡劑等；在醫(yī)藥行業(yè)用作消毒殺菌劑、藥物增溶劑、助懸劑等；在食品行業(yè)用作清洗劑、乳化劑、分散劑和穩(wěn)定劑等。此外在皮革、金屬加工、石油開采、橡膠、塑料、建筑等工業(yè)也起著十分重要的作用。目前國(guó)內(nèi)外科技發(fā)達(dá)國(guó)家的表面活性劑品種向?qū)I(yè)化、功能化高度發(fā)展，并不斷開發(fā)新技術(shù)，表面活性劑的理化性質(zhì)研究亦日趨完善。1.1表面活性劑的定義與結(jié)構(gòu)凡是能吸附在溶液的表（界）面上，較低濃度就能極高的降低表（界）面張力的能力和效率的物質(zhì)就稱為表面活性劑。表面活性劑分子結(jié)構(gòu)具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即可以分為兩部份（圖1），一部分是親水基團(tuán)，這是表面活性劑的親水極性部分；另一部分是疏水基團(tuán)或者親油基團(tuán)，這是非極性部分。因此，表面活性劑既可以在極性溶劑（最常用的溶劑是水）中，又可以溶解在非極性的油相中，具有兩親性質(zhì)，故油被稱為兩親分子。表面活性劑的親水基團(tuán)種類很多，包括極性基團(tuán)和離子基團(tuán)。極性基團(tuán)如聚氧乙烯基和糖基等，離子基團(tuán)如羧基、硫酸基、磺酸基、磷酸基和季銨基等。親油基團(tuán)主要是長(zhǎng)鏈烷基碳?xì)滏?、碳氟鏈、聚硅氧烷鏈以及聚氧丙烯等。圖1表面活性劑分子結(jié)構(gòu)示意圖1.2表面活性劑的分類表面活性劑的性質(zhì)主要由親水基團(tuán)決定，因此，表面活性劑通常按照親水基團(tuán)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分類，而親水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)變化多端，所以總體可以分為兩大類：溶解與水后能理解成離子的離子表面活性劑和在水中不能溶解的非離子表面活性劑。離子表面活性劑按其所帶電荷種類，還可再分為陽(yáng)離子、陰離子和兩性表面活性劑。在非離子表面活性劑中，常見的是聚氧乙烯醚型。在離子表面活性劑中，常見的陽(yáng)離子表面活性劑有季銨鹽類、硫銨鹽類、磷銨鹽類等，常見的陰離子表面活性劑有長(zhǎng)鏈烷基羧酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基磺酸鹽、長(zhǎng)鏈烷基磷酸鹽等，常見兩性離子表面活性劑有甜菜堿型、氨基酸型等。表面活性劑、非離子表面活性劑、離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑1.3表面活性劑的作用原理表面活性劑能在極低的濃度下顯著降低溶液的表面張力，與其分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)密不可分。它由疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)構(gòu)成，這兩部分分處于分子兩端，形成不對(duì)稱結(jié)構(gòu)（圖1）。因此，這樣的分子結(jié)構(gòu)使得表面活性劑一部分與水分子具有很強(qiáng)的親和力，賦予其分子的水溶性，而另一部分因疏水基團(tuán)有排斥水分子的性質(zhì)，使得其分子在水溶液體系中（包括表面和界面）發(fā)生定向排列。它們從溶液的內(nèi)部轉(zhuǎn)移至表面，以疏水基朝向氣相（或油相），親水基插入水中，形成緊密排列的單分子吸附層（圖2a）滿足疏水基逃離水包圍的要求。這個(gè)溶液表面附著表面活性劑分子的過程就是使溶液表面張力急劇下降的過程。因?yàn)榉菢O性物質(zhì)往往具有較低的表面自由能，表面活性劑分子吸附于液體表面，用表面自由能低的分子覆蓋了表面自由能高的溶劑分子，因此溶液的表面張力降低［1］。（a）溶液表面表面活性劑分子的定向排列（b）溶液內(nèi)部表面活性劑膠束的形成圖2表面活性劑分子在表面的吸附和膠束形成示意圖隨著表面活性劑濃度的增加，水表面逐漸被覆蓋，當(dāng)溶液濃度增加到一定值后，水表面全部被活性劑分子占據(jù)，達(dá)到吸附飽和，表面張力不再繼續(xù)明顯降低，而是維持基本穩(wěn)定。此時(shí)表面活性劑的粘度再增加，其分子會(huì)在溶液內(nèi)部形成膠束，排列成另外一種方式（圖2b）。而這個(gè)開始形成膠束的最低濃度就被稱為臨界膠束濃度度（criticalmicelleconcentration，CMC）。表面活性劑的強(qiáng)弱和臨界膠束濃度的大小，與其親水性密切相關(guān)。通常用HLB（hydrophile-lipophilebalance）來表示表面活性劑的親水性，它是親水基和疏水基之間在大小和力量上的平衡程度的量度。很明顯，HLB值是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)數(shù)值。目前規(guī)定，表面活性劑的HLB值的變化范圍為1—40，HLB值低說明表面活性劑的親油性強(qiáng)（油溶性的表面活性劑），HLB值高說明是水溶性強(qiáng)（水溶性的表面活性劑）。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，可以估計(jì)處每一中表面活性劑的HBL值，以及大致估計(jì)其相應(yīng)的應(yīng)用°HLB值與表面活性劑性質(zhì)之間的關(guān)系如表1所示［1，2］。表1HLB值的范圍與適宜的應(yīng)用HLB值應(yīng)用HLB值在水中分散現(xiàn)象1—3消泡作用1—4在水中部分散3—6乳化作用（W/O）3—6分散性不好6—9潤(rùn)濕作用6—8劇烈振蕩后成乳色分散體系7—15滲透作用8—10穩(wěn)定乳色分散體系8-18乳化作用（0/W）10—13半透明到透明分散體系12-15潤(rùn)濕作用>13透明溶液13—15去污作用15-18增溶作用1.4表面活性劑的功能與應(yīng)用1.4.1潤(rùn)濕功能1.4.1.1潤(rùn)濕過程所謂潤(rùn)濕就是當(dāng)固體與液體接觸時(shí)，原來的固一氣和液一氣表面消失而形成新的固一液界面的現(xiàn)象。通常可用液體在固體表面受力平衡時(shí)形成的接觸角大小來判斷潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕。把不同液體滴在固體表面可以看到兩種情況，一種是液滴很快在固體表面鋪展形成新的固一液界面，在氣、液、固三相交界處的氣-液界面與固一液界面之間的夾角叫接觸角（）（如圖3）。產(chǎn)生潤(rùn)濕的條件是：ySV—ySL>0,與ySV、ySL、yLV的關(guān)系可表示為：ySV-ySL=yLVCOS（ySV:氣一固表面張力，ySL：液一固表面張力，yLV氣一液表面張力）可以看出，在潤(rùn)濕的情況下接觸角是小于90°的。另一種情況是液滴不在固體表面上鋪展，而是在固體表面上縮成一液珠，如同水滴加到疏水塑料大卡表面時(shí)看到的現(xiàn)象，這種情況叫不潤(rùn)濕，不潤(rùn)濕時(shí)接觸角是大于90°的。圖3液滴在平滑表面的潤(rùn)濕與接觸角1.表面活性劑的潤(rùn)濕作用原理表面活性劑的潤(rùn)濕作用具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面（1）在固體表面發(fā)生定向吸附表面活性劑以極性基團(tuán)朝向固體，非極性基團(tuán)朝向氣體吸附于固體表面，形成定向排列的吸附層，使自由能較高的固體表面被碳?xì)滏湼采w而轉(zhuǎn)化為低能表面，達(dá)到改變潤(rùn)濕性能的目的。這種吸附通常發(fā)生在高能表面。例如云母為硅酸鹽礦物，表面自由能較高，水在其上可以鋪展。把云母片浸入離子表面活性劑的溶液中，當(dāng)溶液濃度達(dá)到接近臨界膠束濃度時(shí)，云母片表面變成疏水表面。這是由于表面活性劑的作用，以親水的極性頭吸附于云母的表面上，以疏水的碳?xì)滏溕烊胨校缘肿訉痈采w了云母的高能表面，使其自由能和水的相容性降低，水不能在其上府展，潤(rùn)濕性變差（如圖4a）。但當(dāng)該離子表面活性劑的濃度大于臨界膠束濃度以后，表面又變得親水，水可以在其上鋪展。這是因?yàn)楸砻婊钚詣┑恼扯仍龃笫?，活性劑的?fù)離子的碳?xì)滏溈梢酝ㄟ^疏水基質(zhì)檢的相互作用（分子間力），在云母表面形成雙分子吸附層，活性劑的負(fù)離子極性頭伸入水中，構(gòu)成親水表面，能夠被水潤(rùn)濕（如圖4b）?？梢姳砻婊钚詣┰诠腆w表面的吸附狀態(tài)是影響固體表面潤(rùn)濕性的重要因素。（a）單分子吸附層（3雙分子吸附層圖4離子表面活性劑在云母表面的吸附（2）提高液體的潤(rùn)濕能力水在低能固體表面（NC膜、玻纖、聚酯膜、無紡布等）不能鋪展，為改善體系的潤(rùn)濕性質(zhì)，常在水中膠乳表面活性劑，降低水的表面張力yLV，使其能潤(rùn)濕固體的表面。1.4.1.3常見潤(rùn)濕劑一種好的潤(rùn)濕劑通常其碳?xì)滏溨芯哂蟹种ЫY(jié)構(gòu)，且親水基位于長(zhǎng)碳鏈的中部。潤(rùn)濕劑不僅具有較高的表面活性，還有良好的擴(kuò)散和滲透性，能迅速地滲入固體顆粒地縫隙間或孔性固體的內(nèi)表面并發(fā)生吸附。目前作為潤(rùn)濕劑的主要是陰離子和非離子表面活性劑。陰離子型潤(rùn)濕劑有磺酸鹽型、硫酸鹽型、羧酸鹽型和磷酸鹽型，非離子潤(rùn)濕劑有烷基酚聚氧乙烯醚型、脂肪醇聚氧乙烯型、失水山梨酸聚氧乙烯醚單硬脂酸酯型和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物。通常表面活性劑在潤(rùn)濕方面常應(yīng)用于礦物的泡沫浮選、金屬的防銹與腐蝕、織物的防水防油處理、農(nóng)藥潤(rùn)濕等方面。ii.乳化作用1.4.2.1乳化過程乳化作用是指兩種不相混溶的液體（如油和水）中的一種以極小的粒子（粒徑為10?1pm）均勻地分散到另一種液體中形成乳狀液的作用。把油滴分散到水中稱為水包油型乳狀液（0/W），水滴分散到油中則稱為油包水型乳狀液（W/0）。把能起乳化作用的表面活性劑稱為乳化劑。油、水圖5乳化劑分子在乳液液滴表面定向吸附示意圖（O/W型乳液）1.4.2.2表面活性劑的乳化作用原理作乳化劑使用的表面活性劑有兩種主要作用。一是降低兩種液體間界面張力的穩(wěn)定作用。因?yàn)楫?dāng)油在水中分散成許多微小粒于時(shí)，就擴(kuò)大了它與水的接觸面積，因此它和水之間的斥力也隨之增加而處于不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)加入一些表面活性劑作乳化劑時(shí)，乳化劑分子的親油基端吸附在油滴微粒表面，而親水基端伸人水中，并在油滴表面定向排列組成層親水性分子膜，使油水界面張力降低，并且減少油滴之間相互吸引力，防止油滴聚集重新恢復(fù)水油兩層的原狀，二是保護(hù)作用。表面活性劑在油滴周圍形成的定向排列親水分子膜又是層堅(jiān)固的保護(hù)膜，能防止油滴碰撞時(shí)相互聚集。如果是由離子型表面活性劑形成的定向排列分子膜還會(huì)使油滴帶有電荷，油滴帶上同種電荷后斥力增加，也可防止油滴在頻繁碰撞中發(fā)生聚集。1.4.2.3乳化劑乳化劑在乳液的形成和穩(wěn)定中起著十分重要的作用，乳化劑種類很多，主要分為表面活性劑、高分子化合物、天然化合物和固體粉末四大種。其中表面活性劑類如畫機(jī)主要失陰離子型和非離子型表面活性劑，陰離子型潤(rùn)濕劑有羧酸鹽型、磺酸鹽型、硫酸鹽型和磷酸鹽型，非離子乳化劑有聚醚型和Span、Tween等聚酯型表面活性劑。1.4.3懸浮分散作用1.4.3.1懸浮分散過程把固體微粒均勻、穩(wěn)定地分散到液體介質(zhì)中，形成懸浮體的作用叫分散作用。表面活性劑有促進(jìn)固體分散形成穩(wěn)定懸濁液的作用，所以添加的表面活性劑又叫分散劑。分散劑的作用原理與乳化劑基本相同，不同之點(diǎn)在于被散的固體顆粒比被乳化的液滴的穩(wěn)定性一般稍差些。圖6為表面活性劑在固體微粒離子分散過程中的穩(wěn)定作用的分散。圖6表面活性劑在離子分散過程中的穩(wěn)定作用（靜電斥力作用）1.4.3.2表面活性劑的懸浮分散原理固體顆粒在外力的作用下，分散于液體介質(zhì)中，得到一個(gè)均勻的分散體系。但是若分散的固體微粒聚集成聚集體，該分散體系就不穩(wěn)定。導(dǎo)致不穩(wěn)定性的主要原因有兩方面：一是受重力影響粒子會(huì)發(fā)生沉積，多數(shù)情況下分散相粒子較小，布朗運(yùn)動(dòng)可在一定程度上阻止粒子下沉。但一經(jīng)碰撞仍會(huì)使其聚集；另一方面由于具有較大的相界面和界面能，固體顆?？倳?huì)有自動(dòng)相互聚集、較少界面的趨勢(shì)，即熱力學(xué)不穩(wěn)定性。表面活性劑在固體顆粒表面的吸附，能夠增加紡織微粒重新聚積的能障，降低粒子聚積的傾向，提高分散體系的穩(wěn)定性。在水介質(zhì)中，表面活性劑主要通過范德華力以疏水基吸附于粒子表面，而以親水基如離子基、聚氧乙烯鏈伸向水介質(zhì)，以靜電斥力使分散體系穩(wěn)定（圖6）。在有機(jī)介質(zhì)中，表面活性劑則以極性德親水基團(tuán)與粒子通過氫鍵。離子建等結(jié)合，而非極性碳鏈伸向介質(zhì)中，其分散作用主要使靠空間位租產(chǎn)生斥力來實(shí)現(xiàn)的。1.4.3.3懸浮分散劑對(duì)固體粒子其分散作用的分散劑主要有陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和有機(jī)胺類陽(yáng)離子表面活性劑。也有采用高分子表面活性劑，以獲得更大的空間穩(wěn)定效應(yīng)。在應(yīng)用過程中，必須針對(duì)不同的分散體系的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)姆稚?.4.3增溶作用1.4.3.1表面活性劑的增溶過程及原理增溶作用指表面活性劑有增加難溶性或不溶性物質(zhì)在水中的溶解度的作用。例如苯在水中的溶解度僅為體積分?jǐn)?shù)0.09%，如果在水中加入少量表面活性劑（油酸鈉），即可使它的溶解度增加為體積分?jǐn)?shù)10%，而且溶液透明好像真溶液。增溶作用的發(fā)生與表面活性劑在水中形成膠束分不開，膠束內(nèi)部實(shí)際上是液態(tài)的碳?xì)浠衔?，因此苯、礦物油等不溶于水的非極性有機(jī)溶質(zhì)較易溶解在膠束內(nèi)部的碳?xì)浠衔镏小Ｔ鋈墁F(xiàn)象是膠束對(duì)親油物質(zhì)的溶解過程，是表面活性劑膠束的一種特殊作用。增溶具有以下特點(diǎn)：（1）增溶是一個(gè)自發(fā)過程，該作用發(fā)生后，體系更加穩(wěn)定。其實(shí)質(zhì)是增溶物進(jìn)入了膠束，而不同于在溶劑中溶解度的提高。（2）增溶作用與乳化作用不同。乳化作用是一種液相分散到水（或另一液相）中得到的不連續(xù)、不穩(wěn)定的多相體系，而增溶作用得到的是增溶液與被增溶物處在同一相的單相均一穩(wěn)定體系。有時(shí)同一種表面活性劑既有乳化作用又有增溶作用，但只有當(dāng)它的濃度較大，溶液中存在較多膠束肘才有增溶作用。（3）只有溶液中表面活性劑濃度在臨界膠束濃度以上時(shí)，即溶液中存在較大較多膠束時(shí)才有增溶作用，而且形成的膠束體積越大，增溶量越多。1.4.3.2增溶劑在試劑應(yīng)用中，表面活性劑的添加兩一般都不大，其在相應(yīng)的溶液中很難達(dá)到臨界膠束濃度。特別是常見的陰離子表面活性劑，它們的臨界膠束濃度普遍較高，如十二烷基硫酸鈉，十四烷基硫酸鈉和十二烷基磺酸鈉。當(dāng)使用非離子表面活性劑時(shí)，由于此類物質(zhì)的臨界膠束濃度較低，在添加量不打的額條件下，容易形成膠束，如脂肪醇聚氧乙烯醚系列表面活性劑等，在使用過程中就有增溶作用。1.4.4發(fā)泡作用1.4.4.1表面活性劑的發(fā)泡過程及作用原理“泡”是液體薄膜包圍著的氣體。氣體分散在液體中的狀態(tài)稱為氣泡。如果某種液體容易成膜且不易破壞，這種液體在攪拌時(shí)就會(huì)產(chǎn)生許多泡沫。泡沫產(chǎn)生之后，體系中液一氣表面積大大增加，使體系變得不穩(wěn)定，因此泡沫易于破裂。向含有表面活性劑的水溶液中充氣或施以攪拌?？尚纬杀蝗芤喊鼑臍馀?。表面活性劑分子的疏水碳?xì)滏溕煜驓馀莸臍庀嘀?，親水的極性頭伸向水中，在氣泡的氣一液界面形成定向吸附的單分子膜。當(dāng)氣泡上升至液面時(shí)，進(jìn)一步吸附液體表面的表面活性劑，露出水面與空氣接觸的部分形成了位于液面兩端的雙分子膜，此時(shí)的氣泡由于表面活性劑分子吸附在氣體與液體的界面形成定向排列的單分子膜，不但降低了氣一液兩相間的表面張力，而且由于形成一層具有一定力學(xué)強(qiáng)度的薄膜，而使泡沫不易破滅，有較長(zhǎng)的壽命。隨著氣泡不斷產(chǎn)生，堆積在液體表面形成泡沫（圖7）。圖7泡沫形成示意圖1.4.4.2起泡劑作為起泡劑的表面活性劑要具有較高的表面活性，降低水的表面活性能力越強(qiáng)，越有利于產(chǎn)生泡沫。此外，起泡劑容易在氣一液面形成定向排列的吸附膜。目前的研究和應(yīng)用結(jié)果均表明，具有良好起泡性的通常是陰離子表面活性劑。表面活性劑在快診產(chǎn)品中的應(yīng)用表面活性劑的發(fā)展是國(guó)內(nèi)外精細(xì)化工發(fā)展的一個(gè)重要方向，目前已廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、醫(yī)藥、食品、皮革、石油開采、橡膠、塑料等行業(yè)。而最近十年來，隨著檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的蓬勃發(fā)展和對(duì)疾病的全球性監(jiān)控，快診產(chǎn)品有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，從而使免疫檢測(cè)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為備受矚目的領(lǐng)域。特別是膠體金\乳膠免疫層析試紙條在快速診斷產(chǎn)品中占據(jù)了大壁江山。表面活性劑由于應(yīng)用在快診試紙條各個(gè)部件中，其在快診產(chǎn)品中的應(yīng)用與研究也越來越廣泛和深入。2.1金標(biāo)\乳膠快診產(chǎn)品簡(jiǎn)介在過去的十年里，以硝酸纖維素膜為載體的側(cè)向?qū)游隹煸\技術(shù)為免疫金標(biāo)試劑開創(chuàng)了巨大的市場(chǎng)份額。該產(chǎn)品可檢測(cè)多種分析物，簡(jiǎn)單快速，單份測(cè)定、除試劑外無需人員培訓(xùn)和專業(yè)設(shè)備，因而廣泛應(yīng)用于診斷和檢測(cè)感染性疾病、藥物、心肌標(biāo)志物、腫瘤、早孕以及獸醫(yī)等領(lǐng)域。該產(chǎn)品主要由五個(gè)部件組成（見圖8）：樣品墊（samplepad）、標(biāo)記墊（lablepad）（一般為標(biāo)記好蛋白的金標(biāo)或標(biāo)記好蛋白的乳膠）、點(diǎn)好蛋白的NC膜（stripedNC）、頂部墊（toppad）（一般為濾紙）和作為背襯的塑料大卡（plasticpad）。該產(chǎn)品的作用原理是：往樣品墊（samplepad）滴加一定數(shù)量的血清\血漿'全血、尿液或唾液，由于毛細(xì)管作用，樣品將會(huì)與lablepad上標(biāo)記好的金標(biāo)'乳膠一起向前移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)至固定有抗體\抗原的T線區(qū)域時(shí)，樣品中相應(yīng)的抗原'抗體即會(huì)與該蛋白發(fā)生特異性結(jié)合。由于使用免疫膠體金\免疫乳膠染色，T線區(qū)域就會(huì)顯示一定的顏色，從而實(shí)現(xiàn)特異性的免疫診斷。根據(jù)標(biāo)記物顯色方式的不同，可分為夾心法（雙抗原夾心法和雙抗體夾心法）、競(jìng)爭(zhēng)法和間接法。這種方法只需一步加樣，30min內(nèi)就能判定結(jié)果，因而具有敏感性高，特異性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，操作簡(jiǎn)便、快速，分析結(jié)果準(zhǔn)確，易于判定的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然隨著膠體金快速檢測(cè)技術(shù)的逐步完善，還可以對(duì)一個(gè)樣品進(jìn)行多項(xiàng)檢測(cè)［3］，也可以進(jìn)行半定量或定量檢測(cè)等，使其更易得到市場(chǎng)的青睞，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)檢測(cè)即在同一膜上作多種項(xiàng)目測(cè)定，一次檢測(cè)可同時(shí)得到一組結(jié)果，這對(duì)于檢測(cè)某些具有聯(lián)檢意義的物質(zhì)具有很大的應(yīng)用價(jià)值。2.2快診產(chǎn)品中常用表面活性劑種類及作用2.2.1常用表面活性劑簡(jiǎn)介在膠體金/乳膠快診試紙條產(chǎn)品的研發(fā)過程中，不可避免的都會(huì)用到表面活性劑。各個(gè)公司的研發(fā)人員紛紛選用不同的表面活性劑，添加到samplepad>lablepad、NC膜、膜封閉液和跑板buffer中，以改善產(chǎn)品的性能，得到質(zhì)量?jī)?yōu)異的快診產(chǎn)品。通常在研發(fā)階段，研發(fā)人員會(huì)就產(chǎn)品的某一部件進(jìn)行優(yōu)化，常常會(huì)添加許多不同的表面活性劑，進(jìn)行表面活性劑的篩選工作。由于表面活性劑種類和規(guī)格眾多，這無疑是項(xiàng)耗時(shí)費(fèi)力的工程。但是對(duì)于具有一定研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人員而言，表面活性劑的篩選一般在一定范圍內(nèi)進(jìn)行。該范圍的選擇通常視公司和產(chǎn)品開發(fā)的需求所定。相對(duì)而言，篩選工作縮小到一定范圍，大大提高了工作效率。目前來看，每個(gè)公司的表面活性劑篩選范圍各有差異，但是大同小異。在研發(fā)階段，篩選表面活性劑工作一般圍繞一個(gè)表面活性劑的套裝范圍展開。這個(gè)套裝就是BIODOT很早以前出品過表面活性劑的套裝，分別以S開頭來編號(hào)，共25種，即S1-S25，其基本介紹見表2。此套裝原來在國(guó)外有銷售，國(guó)內(nèi)只有少量代理經(jīng)銷商有貨?？v觀國(guó)內(nèi)外各大IVD公司的快診產(chǎn)品，不難發(fā)現(xiàn)，表面活性劑S9（Tetronic1307）、S14（TRITONX-100）、S19（TWEEN20）、S20（TWEEN80）和S21（BRIJ35）應(yīng)用頻率極高，所以通常研發(fā)人員在開發(fā)新產(chǎn)品或改進(jìn)老產(chǎn)品時(shí)，在一定的表面活性劑范圍內(nèi)，首選以上這幾個(gè)表面活性劑先進(jìn)行相應(yīng)的研究實(shí)驗(yàn)。表2BIODOT表面活性劑套裝簡(jiǎn)介編號(hào)商品名種類HLB值分子量作用S1NINATE411A385溶劑相容性，良好的增溶劑和乳化劑S2PluronicF68N>248400卓越的增溶劑和去污劑；可能具有非溶血性S3ZonyFSN100N950低濃度時(shí)是卓越的潤(rùn)濕劑，可溶于30%酒精和堿液S4AerosolOT100%A445在溶劑/TMB系統(tǒng)中具有功效，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑和乳化劑，具有優(yōu)良的防霧、典型的釋放和分散性質(zhì)S5GEROPONT-77A425具有良好的潤(rùn)濕和擴(kuò)散性質(zhì)S6BIO-TERGEAS-40A315溫和，溶劑相溶性S7STANDAPOLES-1A345強(qiáng)陰離子表面活性劑。結(jié)構(gòu)中含有兩部分月桂醇硫酸五鈉鹽S8苯甲胺氯（C-C8）C混合物抗菌，溶劑相容性S9Tetronic1307M>2418600非溶血性，溶劑相容性，抗靜電優(yōu)良的消泡劑和分散劑S10Surfynol465N13混合物非溶血性，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑和消泡劑S11Surfynol485N17混合物非溶血性，酶相容性，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑和消泡劑S12IGEPALCA210N4.6272溶劑相容性，優(yōu)良的乳化劑S13TRITONX-45N10.4426溶劑相容性，優(yōu)良的乳化劑和分散劑S14TRITONX-100N13.5625乳化劑、潤(rùn)濕劑和分散劑，非常好的酶相容性S15TRITONX-305N17.31526非溶血性，水溶性很好，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑和乳化劑S16SILWETL7600N13-174000非溶血性，含硅成分，具水溶性和防霧性S17OHODASURFON-870N15.41148乳化劑，增溶劑和分散劑S18CreamophprELN12-14非溶血性，溶劑相容性，乳化劑和增溶劑S19TWEEN20N16.71228非溶血性，水溶性極佳，增溶劑和乳化劑S20TWEEN80N151310非溶血性，水溶性極佳，增溶劑和乳化劑S21BRIJ35N16.91200優(yōu)良的乳化劑S22CHEMALLA9N13.3583蛋白增溶劑S23PluronicL64N12-182900非溶血性，溶劑相容性，優(yōu)越的潤(rùn)濕劑，優(yōu)良的乳化劑S24SURFANTTANT10GN12.4混合物非溶血性，酶形容性佳，低起泡性，優(yōu)良的潤(rùn)濕劑S25SPAN60N4.7431油溶性，溶劑相容性，水不溶性N：非離子表面活性劑，A：陰離子表面活性劑，C:：陽(yáng)離子表面活性劑，M：兩性表面活性劑2.2.2典型表面活性劑介紹表面活性劑一般以S9(Tetronic1307)、S14(TRITONX-100)、S19(TWEEN20)、S20(TWEEN80)和S21(BRIJ35)居多，其中數(shù)S9(Tetronic1307)、S14(TRITONX-100)使用范圍最廣，各大系列產(chǎn)品中幾乎都有添加。下面就常用的表面活性劑作一簡(jiǎn)要介紹。2.2.2.1.Tween吐溫為司盤和環(huán)氧乙烷的縮合物，即聚氧乙烯去水山梨醇單月桂酸酯和一部分聚氧乙烯雙去水山梨醇單月桂酸酯的混合物。由于其分子中有較多的親水性基團(tuán)一聚氧乙烯基，故親水性強(qiáng)，為一種非離子型去污劑4-6］。吐溫結(jié)構(gòu)式見圖9。--^0.0」壬圖9吐溫分子結(jié)構(gòu)式Tween20為聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸單酯，吐溫系列的Tween80為聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯。吐溫-20和吐溫80外觀上均是淺黃色粘稠液體，可溶于水、乙醇、油脂等oTween-20有復(fù)性抗原的作用，可提高特異性的識(shí)別能力。Tween和同類型的后面講到的TritonX-1OO(聚乙二醇辛基苯基醚)同屬非離子型去污劑在乳化蛋白時(shí)，不破壞蛋白的結(jié)構(gòu)，可減少對(duì)蛋白質(zhì)之間原有的相互作用的破壞。而離子型表面活性劑如SDS則會(huì)破壞蛋白的結(jié)構(gòu)。陽(yáng)離子和陰離子表面活性劑，不但毒性大，而且還有較強(qiáng)的溶血作用。吐溫類的溶血作用通常比其他含聚氧乙烯基的表面活性劑小，其溶血作用的順序是：吐溫20＞吐溫60＞吐溫40＞吐溫80。。Tween80含親水性和疏水性的長(zhǎng)鏈，在使用過程中最好控制濃度，不要一味追求高靈敏度，添加該表面活性劑濃度過高。因?yàn)樗姆肿咏Y(jié)構(gòu)中PEG長(zhǎng)鏈帶來過多的的空間位阻，從而會(huì)影響了活性蛋白之間的作用，降低產(chǎn)品的靈敏度。2.2.2.2.TritonX-100TritonX-100外觀為棕色油狀液體，能溶于冷水，并有強(qiáng)烈的起泡性能，是優(yōu)良的乳化劑、潤(rùn)濕劑和分散劑。TritonX-100是一種不帶電荷的非離子型表面活性劑，對(duì)氨基酸、蛋白類物質(zhì)沒有類似的變性作用［7，8］。這點(diǎn)性質(zhì)對(duì)于其應(yīng)用于免疫層析領(lǐng)域有著主要作用。因?yàn)橄癯Ｒ姷氖榛撬徕c(sodiumdodecylsulfate，SDS)屬于帶負(fù)電荷的離子型表面活性劑，是一種破壞性較強(qiáng)的蛋白變性劑，所以在免疫層析檢測(cè)中絕對(duì)慎用此類表面活性劑。免疫細(xì)胞化學(xué)中，TritonX-100常用濃度為1%和0.3%，但通常是先配制成30%的TritonX-100儲(chǔ)備液，臨用時(shí)稀釋至所需濃度。它能溶解脂質(zhì)，以增加抗體對(duì)細(xì)胞膜的通透性。1%的TritonX-100常用于漂洗組織標(biāo)本，0.3%的TritonX-100則常用于稀釋血清，配制BSA等。Tetronic1307Tetronic屬于聚氧乙烯型兩性離子表面活性劑，具有較高的相對(duì)分子質(zhì)量，可達(dá)30000。由環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷與二元胺發(fā)生共聚反應(yīng)，環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的比例可以從50:50至90:10或10:90。Tetronic為其商品名，其結(jié)構(gòu)如圖10。Tetronic為聚乙二醇辛基苯基醚，其親脂端為聚乙二醇辛基苯基，親水端為醚鏈，其分子式為C34H62O11，結(jié)構(gòu)式為(CH3)3CCH2C(CH3)2C6H4(OCH2CH2)10OH，是常用的非離子性表面活性劑，增溶作用較離子型表面活性劑強(qiáng)［9］。由于氮原子上有孤對(duì)電子對(duì)，所以具有弱氧離子的效應(yīng)，但相對(duì)分子質(zhì)量較大時(shí)，氮原子上的孤對(duì)電子對(duì)被掩蓋，兒失去氧離子的效應(yīng)。因此Tetronic產(chǎn)品常用作消泡劑和破乳劑。Tetronic1307是環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷-乙烯基二元胺共聚物，屬典型的兩性離子表面活性劑。其HLB值大于24，是在免疫層析技術(shù)范圍內(nèi)少見的水溶性極為優(yōu)越的表面活性劑。圖10Tetronic的結(jié)構(gòu)Tetronic1307既具有良好的界面活性，又兼?zhèn)潢?、?yáng)離子表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有良好的乳化能力、分散能力和抗靜電作用等［9］。與其他表面活性劑比較，兩性表面活性劑既不易受無機(jī)電解質(zhì)的影響，又無濁點(diǎn)現(xiàn)象，而且無論吸附到正電荷還是負(fù)電荷的界面上都不會(huì)形成疏水表面，這些特點(diǎn)使其在許多領(lǐng)域比非離子表面活性劑具有更廣泛的應(yīng)用潛力［10-12］。所以，Tetronic1307(S9)在快診試紙條產(chǎn)品中的應(yīng)用頻率略顯大于其他表面活性劑。這也是研發(fā)人員喜好首選此表面活性劑的原因之一。但是兩性離子表面活性劑的生產(chǎn)和研究起步較晚，品種遠(yuǎn)少于非離子型表面活性劑，因而限制了它們的應(yīng)用。目前在使用的試劑盒中，25種的表面活性劑僅有一個(gè)Tetronic1307為兩性離子表面活性劑，而非離子表面活性劑居多。BRIJ35Brij35是十二烷基聚乙二醇醚，其親脂端為硬脂基，親水端為聚乙二醇PEG(polyethyleneglycol)1000長(zhǎng)鏈，屬于非離子性表面活性劑。由于其親脂端與蛋白的疏水基團(tuán)一致，這樣其親水端PEG可以有效地與樣品中的液體結(jié)合，從而起著一定的潤(rùn)濕作用。另外，用帶有PEG長(zhǎng)鏈的非離子性表面活性劑Brij35通過在蛋白的表面形成水化膜來提高蛋白的穩(wěn)定性。商品名為芐澤、布里杰。Tween80和Brij35均是常見的藥用活性劑，含親水性和疏水性的長(zhǎng)鏈，在使用過程中最好控制濃度，因?yàn)闈舛冗^大，產(chǎn)品的靈敏度不僅不會(huì)按照預(yù)期的增大，反而會(huì)下降。其原因很可能是由表面活性劑高分子中的PEG長(zhǎng)鏈帶來過多的的空間位阻，從而阻斷了活性蛋白與標(biāo)記物表面受體蛋白的作用。2.3表面活性劑在快診產(chǎn)品的樣品墊中的應(yīng)用2.3.1樣品墊samplepad簡(jiǎn)介樣品墊(samplepad)是免疫快速測(cè)試試劑條中重要組成部分。樣品墊作用通常為接手待檢樣品，使樣品均勻分布，一般含有化學(xué)試劑可以修飾樣品組成，還起到預(yù)過濾作用。樣品墊有許多不同材質(zhì)，常見的有玻纖(glassfiber)、濾紙(filterpaper)、無紡布(nonwovenfabric)等，其中以玻纖居多。以下的介紹也以玻纖為主。樣品墊的物理性質(zhì)、化學(xué)成分、處理方式以及樣品墊材質(zhì)本身的材料質(zhì)地都對(duì)測(cè)試試紙條的實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生重要的影響。大量的實(shí)驗(yàn)表明：樣品墊材料的特性直接影響快診產(chǎn)品的靈敏度和特異性，這恰恰是產(chǎn)品質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)。所以在調(diào)試快速測(cè)試試紙條產(chǎn)品的時(shí)候，不能忽視該部件的作用。另外，在對(duì)產(chǎn)品改進(jìn)的同時(shí)，該部件是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。玻纖是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝，最后形成各類產(chǎn)品。玻璃纖維單絲的直徑從幾個(gè)微米到二十幾米個(gè)微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5，每束纖維原絲都有數(shù)百根甚至上千根單絲組成。玻纖在處理前稱為光玻纖，通常光玻纖不能用在測(cè)試試紙條中，必須經(jīng)過一系列的工藝處理之后，才能使用在快診測(cè)試試紙條中。通常處理玻纖溶液含有添加蛋白質(zhì)、去污劑、粘性增強(qiáng)劑、緩沖鹽等物質(zhì)。2.3.2表面活性劑在玻纖中的應(yīng)用2.3.2.1玻纖處理液構(gòu)成光玻纖要可使用一些化學(xué)物質(zhì)浸漬處理，減少樣品成分的差異并提高試驗(yàn)的靈敏性。通常加入表面活性劑、粘度增強(qiáng)劑、封閉劑和鹽溶液潤(rùn)濕玻纖然后加以干燥。這個(gè)處理避免了使用復(fù)雜的緩沖溶液，并使之成為真正的一步檢測(cè)。下面主要結(jié)合本人在乙肝HBsg-302a產(chǎn)品基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的玻纖優(yōu)化部分作一介紹。一般緩沖液的構(gòu)成是：磷酸緩沖液（或其他緩沖液）+作用物質(zhì)（針對(duì)某一特定問題）4pH調(diào)整。通常而言，配方宜簡(jiǎn)不宜繁，根據(jù)需要調(diào)加作用物質(zhì)，原來很多需要添加的作用物質(zhì)，由于目前膜制造技術(shù)的改進(jìn)已經(jīng)不需要再添加（這個(gè)在后面內(nèi)容會(huì)有涉及）?？傊?，優(yōu)秀的樣品墊，是以上幾種物質(zhì)作用綜合的結(jié)果，而并不只是單一物質(zhì)發(fā)生作用。2.3.2.2玻纖處理液的緩沖鹽成分在設(shè)計(jì)快診產(chǎn)品的玻纖溶液時(shí)，首先考慮選用一定的緩沖溶液。推薦的緩沖體系為0.01MPBSpH7.0-7.4這樣的環(huán)境下，許多抗原抗體都有較好的適應(yīng)性。但是是否這個(gè)緩沖環(huán)境最好，很難確定。因?yàn)閷?duì)于不同的抗原抗體，都有各自的特性，篩選最合適的緩沖體系，還是需要作進(jìn)一步的考察。目前產(chǎn)品的玻纖緩沖溶液一般為PBS磷酸緩沖液、Tris鹽酸緩沖液和硼砂緩沖液。例如對(duì)于人的尿液等標(biāo)本，要求比較穩(wěn)定的玻纖系統(tǒng)，尿液PH值在5到10之間，PH值和離子強(qiáng)度的變化會(huì)影響產(chǎn)品的靈敏度和特異性，增強(qiáng)蛋白質(zhì)的非特異性結(jié)合，所以一般在吸收尿液的玻纖中加入適當(dāng)?shù)呐鹚猁}緩沖液，可以增加穩(wěn)定性。本人在近期的乙肝HBsg-302a基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，對(duì)乙肝表面抗原的玻纖溶液體系，磷酸緩沖鹽溶液、Tris鹽酸緩沖液和硼砂緩沖液對(duì)蛋白的特性影響均不明顯，三種緩沖液在配加相同濃度的表面活性劑（S91%）處理的玻纖，搭配相同的片材和金標(biāo)，靈敏度和特異性均沒有出現(xiàn)差異。所以推測(cè)可能乙肝表面抗原抗體對(duì)緩沖體系的適應(yīng)性較好，一般常見的緩沖體系均能作為乙肝HBsg-302a產(chǎn)品玻纖處理液的緩沖成分。當(dāng)然研發(fā)人員在篩選緩沖體系過程中，倘若發(fā)現(xiàn)同時(shí)有幾個(gè)緩沖體系適合，就可能會(huì)根據(jù)個(gè)人或公司風(fēng)格，綜合考慮成本因素，確定某一緩沖體系。多數(shù)產(chǎn)品的樣品墊處理液是選用Tris-Casein體系，即在樣品墊中添加的緩沖鹽成分為Tris。像在傳染病產(chǎn)品中的HP、丙肝、愛滋、StrepA、Mono、RSV還有心肌產(chǎn)品大多就是使用Tris體系的玻纖作樣品墊。而乙肝快診試紙條中，需求最多的產(chǎn)品是HBsg-302a，其玻纖的緩沖體系是硼砂緩沖體系，而乙肝的其他產(chǎn)品，特別是乳膠產(chǎn)品，大多數(shù)選用Tris緩沖體系。2.3.2.3玻纖處理液的表面活性劑成分表面活性劑的大致作用［13-17］而對(duì)于作用物質(zhì)而言，一般肯定會(huì)添加表面活性劑，以增加親水性，還可避免線條中空現(xiàn)象，還可增色。增加親水性這一點(diǎn)特性，顯而易見。因?yàn)楣獠＠w是一種多孔性物質(zhì)，有著巨大的表面，且光玻纖很難快速吸收水分子。這對(duì)于光玻纖能否應(yīng)用于快診試紙條無疑是個(gè)致命弱點(diǎn)。但是，往玻纖處理液中添加一定的表面活性劑之后，光玻纖難以潤(rùn)濕的現(xiàn)象立刻改觀。因?yàn)楫?dāng)添加有表面活性劑的玻纖與滴加的液體標(biāo)本接觸時(shí)，原來的固-氣和液-氣表面消失而形成新的固-液界面子，當(dāng)溶液沿著玻纖鋪展時(shí)會(huì)滲到纖維的空隙里并將空氣驅(qū)趕出去，把原來的空氣-玻纖接觸面變成液體與玻纖的界面，玻纖被潤(rùn)濕。而樣品溶液同時(shí)會(huì)進(jìn)入玻纖內(nèi)部，玻纖被滲透。這樣有助于更多更快地吸收樣品標(biāo)本，并實(shí)現(xiàn)快速地與玻纖內(nèi)各種組份發(fā)生作用，在一定的緩沖體系下，抗原或抗體維持一定的空間構(gòu)型和構(gòu)象，連續(xù)均勻地釋放到快診試紙條的上一部件標(biāo)記墊中，有助于待檢測(cè)物質(zhì)與金標(biāo)/乳膠標(biāo)記物發(fā)生結(jié)合。膜方面的作用同樣值得指出，應(yīng)用于快診試紙條的硝酸纖維素膜是疏水性的，雖然膜制造商會(huì)應(yīng)客戶要求對(duì)NC膜進(jìn)行一定的親水性改進(jìn)，但是對(duì)于快診產(chǎn)品的跑板而言，這沒有太大作用。所以，往玻纖中添加一定濃度的玻纖十分必要。添加了表面活性劑的玻纖，在進(jìn)行測(cè)流檢測(cè)時(shí)，大大改善膜的疏水性，賦予其一定的親水性，有助于樣品標(biāo)本和金標(biāo)/乳膠標(biāo)記物在NC膜上以適當(dāng)?shù)乃俣扰馨宀l(fā)生特異性結(jié)合，顯示一定的靈敏度。另外一方面，由于光玻纖一般不會(huì)直接應(yīng)用于快診試紙條，所以通常會(huì)采用配置玻纖處理液，人工手動(dòng)加液或機(jī)器浸泡處理光玻纖。但是由于玻纖處理液中一般會(huì)添加了鹽、蛋白、防腐劑、粘度增強(qiáng)劑等成分，使得處理光玻纖時(shí)浸潤(rùn)過程較為困難，添加一定的表面活性劑后，處理過程的潤(rùn)濕滲透環(huán)節(jié)相對(duì)快速容易了。還有一點(diǎn)，某些快診試紙條的玻纖中會(huì)添加有一定量的抗原或抗體或是某些蛋白（BSA，Casein，Goatserum），表面活性劑的存在也起著一定的穩(wěn)定作用。最后還要說明的是，在檢測(cè)快診試紙條的時(shí)候，某些試紙條會(huì)出現(xiàn)略微的T線反白現(xiàn)象，這點(diǎn)本人在乙肝HBsg-302a的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中就遇到過（見圖10）。當(dāng)確定下玻纖處理液的緩沖鹽成分后，接下來開展的表面活性劑篩選過程中，就有好多添加了表面活性劑的玻纖出現(xiàn)反白現(xiàn)象，而且有些嚴(yán)重些，有些程度較輕。關(guān)于反白現(xiàn)象，在試驗(yàn)摸索和研究過程中，慢慢作出總結(jié)和體會(huì)。首先，在玻纖處理液中只含有緩沖鹽成分不添加表面活性劑，相應(yīng)的試紙條會(huì)出現(xiàn)很明顯的T線反白現(xiàn)象，還出現(xiàn)背景不干凈，金標(biāo)殘留現(xiàn)象(見圖10)。之后，往含有緩沖鹽成分的玻纖處理母液中添加S9(Tetronic1307)、S14(TRITONX-100)、S19(TWEEN20)、S20(TWEEN80)和S21(BRIJ35)這五種表面活性劑，當(dāng)然每種表面活性劑的添加濃度設(shè)立一定梯度，搭配同樣的片材和金標(biāo)，T線會(huì)出現(xiàn)不同的狀況。對(duì)于S21(BRIJ35)，在0.1%—3%范圍內(nèi)，所有片材均出現(xiàn)反白現(xiàn)象。說明該表面活性劑不合適應(yīng)用于此HBsg-302玻纖體系。而對(duì)于S9(Tetronic1307)、S14(TRITONX-100)、S19(TWEEN20)和S20(TWEEN80)，發(fā)現(xiàn)低濃度添加量下，片材會(huì)有反白現(xiàn)象，表面活性劑濃度增大，反白現(xiàn)象有減弱，當(dāng)添加量增大到一定濃度，反白現(xiàn)象可以消除，且背景干凈。但是不同的表面活性劑，關(guān)鍵濃度有不同。在iBsg-302a基礎(chǔ)性試驗(yàn)中經(jīng)過摸索發(fā)現(xiàn)S9(Tetronic1307)、S14(TRITONX-100)當(dāng)濃度達(dá)到1%以上時(shí)，無反白現(xiàn)象。而S19(TWEEN20)和S20(TWEEN80)添加量達(dá)到0.5%時(shí)，就可改善T線反白現(xiàn)象。圖10出現(xiàn)T線反白現(xiàn)象的快診試紙條一般而言，對(duì)于成熟的產(chǎn)品，若是按照正常程序添加適當(dāng)濃度的表面活性劑，配制玻纖溶液，處理玻纖，最大限度的減少NC膜對(duì)被檢測(cè)物質(zhì)和金標(biāo)的吸收，得到的試紙條一般不會(huì)出現(xiàn)異常現(xiàn)象，背景干凈且無T線反白(見圖11)。但是在調(diào)試過程中常會(huì)有產(chǎn)品出現(xiàn)反白現(xiàn)象。對(duì)于這類產(chǎn)品，T線反白現(xiàn)象是一直存在。其主要原因應(yīng)該是該產(chǎn)品的緩沖系統(tǒng)不匹配造成的(C/T線稀釋溶液，金標(biāo)稀釋溶液等)；特別是這類產(chǎn)品的SamplePad是未經(jīng)處理的濾血紙，相對(duì)來說就沒有緩沖能力。圖11優(yōu)質(zhì)快診產(chǎn)品背景干凈所以，出現(xiàn)T線反白現(xiàn)象的原因有多方面，一種原因是膜的供應(yīng)提供的批次膜質(zhì)量不均一，在對(duì)膜進(jìn)行表面活化處理的時(shí)候，添加的物質(zhì)不均勻，導(dǎo)致一卷膜的某個(gè)區(qū)域疏水性大，某個(gè)區(qū)域疏水性小。一般這種狀況出現(xiàn)得較少。另外一個(gè)原因，也就是最重要的問題就是表面活性劑的問題。如果在產(chǎn)品的玻纖溶液中添加的表面活性劑濃度較小，或是攪拌不充分，或是處理玻纖過程中沒有均勻處理玻纖，就有可能導(dǎo)致異?，F(xiàn)象。產(chǎn)生T線反白現(xiàn)象，主要是由和膜所結(jié)合的蛋白(抗原或抗體)的疏水性質(zhì)導(dǎo)致的。蛋白質(zhì)是兩性物質(zhì)，和表面活性劑一樣，它既有親水鍵也有疏水鍵。蛋白質(zhì)與疏水的硝酸纖維素膜通過一定的靜電力、疏水作用力等分子間作用力相結(jié)合，當(dāng)含有一定表面活性劑的流體流過T-線位置時(shí)，親水鍵裸露在外空間的蛋白質(zhì)可以很容易的被潤(rùn)濕。而對(duì)于疏水鍵裸露在外空間的蛋白，由于表面活性劑的疏水鏈會(huì)與蛋白的疏水鍵相結(jié)合，表面活性劑的親水鏈與流體的水分子結(jié)合，也能夠被潤(rùn)濕，從而實(shí)現(xiàn)蛋白與標(biāo)記的金標(biāo)或乳膠的特異性結(jié)合，在T線位置顯色。但是，倘若該種蛋白疏水基性能較強(qiáng)，疏水基鏈長(zhǎng)且在膜上空間裸露較多，那么以通常情況下的表面活性劑濃度作用而言，是難以克服反白現(xiàn)象的。這是只要適當(dāng)?shù)脑龃笙鄳?yīng)表面活性劑的濃度，反白現(xiàn)象就會(huì)有改善。避免線條中空和現(xiàn)。這也是表面活性劑的一大功能。線條中空，C/T線顯色時(shí)，信號(hào)中間好像有些地方?jīng)]有覆著金標(biāo)或乳膠，而信號(hào)不飽滿，也就是測(cè)試條的C線或T線顏色不均，線條中間有明顯的空白區(qū)域。在開發(fā)某一快診產(chǎn)品過程中，也會(huì)出現(xiàn)線條中空現(xiàn)象。一般有兩大原因?qū)е麓爽F(xiàn)象。一是是表面活性劑的親水作用不夠，而是金顆?；蛉槟z顆粒太大或不均一導(dǎo)致。一般的解決方法一是適當(dāng)?shù)脑龃蟊砻婊钚詣┑臐舛龋岣呓饦?biāo)的再溶解能力，增大產(chǎn)品的親水性能，二是采用質(zhì)量較佳的金顆?；蛉槟z顆粒，大下尺寸盡量一致，CV值要小。如BBI公司提供的膠體納米金顆粒就可以保證CV值小于8%。動(dòng)態(tài)光散射結(jié)果顯示每一批次的金顆粒大小均在窄幅區(qū)間內(nèi)波動(dòng)。一般可通過以下措施優(yōu)化進(jìn)行優(yōu)化：①提高C/T線的點(diǎn)膜原料濃度;②在C/T線中加入一些物質(zhì)改善溶液性狀，如：各種表面活性劑，甲醇/乙醇，糖等；③可優(yōu)化改變金標(biāo)或乳膠的原料包被比例。增色和增加靈敏度。關(guān)于增色，就是線條強(qiáng)度增加，也就是說適當(dāng)?shù)奶砑颖砻婊钚詣?，還可以提高一定的靈敏度，且在一定濃度范圍內(nèi)，表面活性劑濃度增大，靈敏度相應(yīng)提高。各大公司在開發(fā)新的快診試劑條時(shí)，都紛紛親睞選用S9(Tetronic1307)、S14(TritonX-100)和S19(TWEEN20)這三種表面活性劑。而且在研究過程中發(fā)現(xiàn)，以上這兩種表面活性劑的確對(duì)許多產(chǎn)品都有很好的提高靈敏度的功效。但是就某些表面活性劑和某些產(chǎn)品的抗原抗體而言，添加量超過一定濃度后，表面活性劑濃度越大，靈敏度反而會(huì)略有下降。所以不能一味的追求靈敏度的提高而添加大量的表面活性劑。添加大量的表面活性劑可能會(huì)帶來一些預(yù)料不到的麻煩，例如假陽(yáng)性、靈敏度下降、跑板速度變慢或便快等。我們?cè)贖Bsg-30a的基礎(chǔ)性試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)S9(Tetronic1307)增色效果特別突出。我們選用了不同濃度的S9、S14、S19、S20和S21分別添加在Tris、硼砂兩個(gè)玻纖系統(tǒng)中。產(chǎn)品在跑板過程中，僅僅從產(chǎn)品的可視窗口就會(huì)發(fā)現(xiàn)，添加S9的產(chǎn)品，其對(duì)應(yīng)的液流的顏色最深，金標(biāo)和添加的樣本結(jié)合最為完全，流速適中，最后的讀數(shù)結(jié)果顯示，相同濃度的表面活性劑，添加S9的產(chǎn)品線條強(qiáng)度一般高半個(gè)或一個(gè)檔次。而且對(duì)于S9(Tetronic1307)這一表面活性劑，我們發(fā)現(xiàn)，濃度從5mg/ml增大到40mg/ml，HBsg-302a產(chǎn)品的靈敏度有了很大的增大。如表3所示，濃度從5mg/ml增大到20mg/ml，T線強(qiáng)度緩慢遞增，當(dāng)濃度從20mg/ml增大到40mg/ml，T線強(qiáng)度明顯快速增強(qiáng)。隨著濃度增大，不難發(fā)現(xiàn)，會(huì)有假陽(yáng)性現(xiàn)象出現(xiàn)。如在30—40mg/ml濃度中，產(chǎn)品的靈敏度提高很大，但是假陽(yáng)性現(xiàn)象頻率液增大。這個(gè)可能是表面活性劑濃度過大，過多的暴露出活性蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，包括特異性結(jié)合位點(diǎn)和某些非特異性結(jié)合位點(diǎn)。所以如此高的濃度是不能選用的。對(duì)于S19(Tween20)的研究表明(見表3)，濃度增加可以提高靈敏度，但是增加到一定程度，靈敏度就處于同一水平，很難再有提高。因?yàn)楫?dāng)表面活性劑濃度超過其臨界膠束濃度(CMC)后，再增加表面活性劑只能增加液相主體內(nèi)膠束的濃度，而界面吸附量并無多大改變，此時(shí)已達(dá)到最佳助溶效果，故再增加吐溫一20對(duì)提高產(chǎn)品的靈敏度無明顯作用。對(duì)于吐溫80和Brij35,也有著類似的規(guī)律。對(duì)于S20(Tween80)和S21(Brij35)，如表3數(shù)據(jù)顯示，在硼砂緩沖鹽和Tris緩沖鹽體系中，在濃度0.1%—2%范圍內(nèi)，表面活性劑的用量與產(chǎn)品的靈敏度的提高呈正比趨勢(shì)。這與一般規(guī)律是符合的。即使用表面活性劑作為增溶劑和親水劑，需要加入足夠的量，才會(huì)有最佳效果，從而是活性蛋白的結(jié)合位點(diǎn)充分暴露，與目的結(jié)合蛋白充分接觸。但是當(dāng)濃度增大到較高的3%時(shí)，產(chǎn)品的靈敏度不僅沒有按照預(yù)期的增大，反而會(huì)下降半個(gè)檔次。當(dāng)然產(chǎn)品靈敏度下降，這在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中是非常不愿意呈現(xiàn)的一面。其原因很可能是由S20(Tween80)和S21(Brij35)結(jié)構(gòu)中的PEG長(zhǎng)鏈導(dǎo)致的。表面活性劑高分子PEG長(zhǎng)鏈會(huì)帶來一定的空間位阻，當(dāng)然在表面活性劑低濃度時(shí)該位租作用對(duì)產(chǎn)品靈敏度的影響未能體現(xiàn)，當(dāng)表面活性劑濃度增大到一定范圍時(shí)，位阻作用較強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)品的影響較強(qiáng)，從而屏蔽了抗原活抗體與標(biāo)記物表面受體蛋白的作用。當(dāng)然在這方面的研究的確不多，可能受試驗(yàn)條件的局限影響，PEG鏈的形狀和作用機(jī)理都有待進(jìn)一步的考察。A:硼砂緩沖鹽體系B:Tris緩沖鹽體系避免背景stream現(xiàn)象和背景不凈現(xiàn)象。stream現(xiàn)象就是在跑板過程中發(fā)現(xiàn)窗口出現(xiàn)融合了金標(biāo)的樣品流體在向上跑板過程中，背景出數(shù)條深淺不一的豎直方向的線條(見圖12A、B)，而正常情況下背景應(yīng)該是跑板過程中，金標(biāo)和樣品標(biāo)本以基本一致的速度向吸水墊方向流動(dòng)，且流體深紅色色澤，且色澤均一。這種情況在調(diào)試過程和完成品的跑板過程中也會(huì)有出現(xiàn)。AB圖12跑板時(shí)出現(xiàn)Stream現(xiàn)象的快診試紙條背景導(dǎo)致stream現(xiàn)象的原因可能有三，一是表面活性劑的濃度偏小，親水性能不夠，一般這個(gè)原因的可能性較小，但也是有一定的作用。還有一部分原因可能是玻纖中的粘度增強(qiáng)劑(PVP)的添加量不夠所致。PVP有助懸、增稠和保護(hù)膠體作用，也有一定的金標(biāo)粘合作用，提高金標(biāo)的再溶解能力，在跑板過程中，有助于標(biāo)記物與滴加的樣本中成分成分結(jié)合，也有助于標(biāo)本的均勻釋放。所以適當(dāng)?shù)奶砑颖砻婊钚詣┖蚉VP，能在一定程度上改善stream現(xiàn)象。最后一個(gè)原因在于承載金標(biāo)的是聚酯膜。這也是可能性最大的原因。由于聚酯膜是一種聚合物，表面非均一，具有眾多孔結(jié)構(gòu)，點(diǎn)有金標(biāo)的聚酯膜，在遇到溶液，釋放金標(biāo)過程中，由于表面結(jié)構(gòu)有差異，從而使金標(biāo)釋放出現(xiàn)差異，直接導(dǎo)致快診產(chǎn)品跑板出現(xiàn)stream現(xiàn)象。一般這種現(xiàn)象在金標(biāo)OD值較高時(shí)候會(huì)出現(xiàn)。Flu產(chǎn)品雖然是使用金標(biāo)的，但是由于該產(chǎn)品是將金標(biāo)直接處理在濾紙上，所以沒有出現(xiàn)過以上現(xiàn)象。判斷是否是聚酯膜結(jié)構(gòu)引起stream現(xiàn)象的方法，可以在快診試紙條上，取下點(diǎn)有金標(biāo)的聚酯膜，直接用吸管滴加少量金標(biāo)，觀察背景。若此時(shí)背景良好，無深淺不一的線條，則說明聚酯膜的孔結(jié)構(gòu)是直接原因。對(duì)于出現(xiàn)這種現(xiàn)象的解決方法，一般若是在判讀時(shí)間背景無stream，則該產(chǎn)品質(zhì)量仍合格，若是STREAM嚴(yán)重，則需要改進(jìn)工藝，或直接換一批聚酯膜，降低金標(biāo)OD值。在使用快診產(chǎn)品過程中，在觀察跑板現(xiàn)象時(shí)，會(huì)有金標(biāo)(或乳膠)和樣品液分離的情況。如圖12,A圖為金標(biāo)和樣品液結(jié)合較佳的產(chǎn)品，B圖金標(biāo)和樣品液分離明顯。一般分離較為厲害的產(chǎn)品，其相應(yīng)的靈敏度會(huì)受到影響，與正常結(jié)合的產(chǎn)品比較，靈敏度一般都有下降。有時(shí)候在研發(fā)或調(diào)試產(chǎn)品時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)試紙條的背景很不干凈(見圖13)，金標(biāo)有時(shí)會(huì)滯留在膜上，導(dǎo)致判讀受到極大的影響，由于背景留有金標(biāo)或乳膠的顏色，人為判讀通常會(huì)下降半個(gè)到一個(gè)檔次。圖13背景不干凈的快診試紙條導(dǎo)致背景不干凈的原因有好多，比如膜孔徑太小，金標(biāo)顆粒太大，在向上測(cè)流過程中直接堵住了膜；試紙條裝配過程中出現(xiàn)拱板現(xiàn)象，使得試紙條不是正常情況下的平置而是以一定弧度放置，流體在流經(jīng)試紙條時(shí)會(huì)有金顆粒流動(dòng)滯留現(xiàn)象；還有可能是二次跑板或含液現(xiàn)象出現(xiàn)，導(dǎo)致背景不干凈；當(dāng)然也不能忽視表面活性劑的作用。前面我們做過試驗(yàn)，在玻纖內(nèi)完全不加任何表面活性劑時(shí)，試紙條在接受液體標(biāo)本后，流體向吸水墊流動(dòng)過程中，可以非常明顯的發(fā)現(xiàn)，背景呈現(xiàn)金標(biāo)顆粒的紅色，說明金標(biāo)顆粒無法跟隨流體一起向上跑動(dòng)，且NC膜是疏水膜，會(huì)直接導(dǎo)致顆粒會(huì)全部滯留在膜上，未能實(shí)現(xiàn)與T線蛋白的特異性結(jié)合。當(dāng)在玻纖中添加低濃度的表面活性劑時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)試紙條背景不干凈現(xiàn)象有所減輕，但還是會(huì)略有部分金標(biāo)殘留在膜上，背景泛紅，當(dāng)增大表面活性劑濃度后，可以完全改善，表面活性劑的存在，促進(jìn)了金標(biāo)顆粒和液體標(biāo)本的融合，一起實(shí)現(xiàn)在疏水NC膜上的測(cè)想流動(dòng)。所得的試紙條背景干凈，不會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的判讀。特殊作用在最近的丙肝產(chǎn)品HCV-302d調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)假陽(yáng)性現(xiàn)象嚴(yán)重。僅跑Buffer，測(cè)試條背景的T線強(qiáng)度甚至高達(dá)G9，所以直接導(dǎo)致不能滿足丙肝需求，無法出貨。但是往原有Buffer中再添加0.5%的Tween20之后，跑Buffer背景很干凈，假陽(yáng)性消除。至于為何添加這個(gè)表面活性劑就有此效果，現(xiàn)在還沒有確定的說法?？赡苁峭聹?0可以使丙肝抗體上的某些會(huì)與雜蛋白結(jié)合的非特異性結(jié)合位點(diǎn)構(gòu)象發(fā)生變化，從而降低其非特異性結(jié)合性能，減少雜蛋白的結(jié)合，改進(jìn)假陽(yáng)性現(xiàn)象。但是在最近的新Buffer加速穩(wěn)定性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在原有Buffer中添加吐溫20，短期內(nèi)可以有助于消除假陽(yáng)性，但是Buffer加烘一周后就發(fā)現(xiàn)HCV產(chǎn)品還是會(huì)有假陽(yáng)性。這個(gè)可能與HCV產(chǎn)品使用的抗體有關(guān)。可能Buffer加烘后，某些性質(zhì)改變，從而無法如當(dāng)初那樣，實(shí)現(xiàn)使丙肝抗體的非特異性結(jié)合位點(diǎn)最小程度暴露，從而減少假陽(yáng)性現(xiàn)象。表面活性劑的作用機(jī)理表面活性劑的作用機(jī)理有多種假設(shè)，大多數(shù)人比較贊同的是表面活性劑改變了蛋白的表面電荷分布，使得抗原抗體有更多的反應(yīng)簇暴露，所以增強(qiáng)了抗原抗體與標(biāo)記蛋白的特異性結(jié)合。但是當(dāng)過量的表面活性進(jìn)入標(biāo)本流體時(shí)，蛋白構(gòu)象會(huì)發(fā)生一定的破壞性改變，暴露出一些易非特異性吸附的基團(tuán)，反而增加了一些非特異性蛋白與其結(jié)合，導(dǎo)致假陽(yáng)性升高。當(dāng)然也有可能蛋白構(gòu)象發(fā)生改變，使原本暴露在外的反映簇減少，導(dǎo)致靈敏度有下降。這個(gè)假說未經(jīng)過專門的驗(yàn)證和輸入研究，所以還有待證實(shí)?？傊煌漠a(chǎn)品有不同的特性，不同的反應(yīng)體系有不同的配方，所以多多研究和考察不同表面活性劑對(duì)產(chǎn)品性質(zhì)的影響十分必要。表面活性劑使用濃度關(guān)于表面活性劑使用濃度問題，濃度范圍很難說，要看具體的情況。因?yàn)椴煌目乖贵w有不同的特異，在應(yīng)用過程中，很可能同一濃度的表面活性劑對(duì)于某一種抗體蛋白是適宜的，但是對(duì)另一種抗體蛋白的作用就不盡人意。根據(jù)各種產(chǎn)品的表面活性劑添加情況來看，有一定開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)人員一般會(huì)在0.2%—2%的濃度范圍內(nèi)設(shè)立一定的濃度梯度，確定最適濃度。而且在我們的HBsg-302s基礎(chǔ)性試驗(yàn)最終確定的最適濃度S910mg/ml，S1410%就在此范圍內(nèi)。在使用過程中最好要控制表面活性劑的濃度，不要一位追求高靈敏度。添加該表面活性劑濃度不宜過高。比如前面說到的S20(Tween80)和S21(Brij35)，因?yàn)樗鼈兎肿咏Y(jié)構(gòu)中PEG長(zhǎng)鏈帶來過多的的空間位阻，從而會(huì)影響了活性蛋白之間的作用，降低產(chǎn)品的靈敏度。當(dāng)然過高的表面活性劑濃度，即使不會(huì)降低產(chǎn)品靈敏度，但是會(huì)給以后實(shí)際批次生產(chǎn)產(chǎn)品帶來不曾預(yù)料的麻煩，而且會(huì)增加產(chǎn)品的實(shí)際成本。還有一點(diǎn)就是大多數(shù)表面活性劑的粘度較大，一旦在樣品墊中添加的濃度太大，會(huì)影響樣本在測(cè)流檢測(cè)時(shí)的流速，從而影響產(chǎn)品的性能。所以表面活性劑的濃度還是需要認(rèn)真考慮綜合個(gè)方面因素，才能確定最終使用濃度。當(dāng)然一旦在研發(fā)過程中或是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，若是發(fā)現(xiàn)僅僅添加一種表面活性劑仍然不能使產(chǎn)品達(dá)到一定的靈敏度時(shí)，就會(huì)選擇使用混合表面活性劑。因?yàn)檫x用兩種表面活性劑考察對(duì)產(chǎn)品的作用已經(jīng)是較為龐大的過程，所以一般不推薦使用三種或三種以上的表面活性劑。研究報(bào)道，混合表面活性劑體系的性能往往優(yōu)于單一表面活性劑［5?8］，因而可以通過復(fù)配得到性能優(yōu)良的產(chǎn)品，同時(shí)可降低使用成本。但是在實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)過程中，一般在單配方表面活性劑的玻纖達(dá)不到產(chǎn)品要求時(shí)，才會(huì)考慮使用混合表面活性劑體系的玻纖。而且一般只會(huì)選擇兩種。通常會(huì)在前面提起的五中常用表面活性劑中篩選一種再配上吐溫20。由于對(duì)于混合表面活性劑界面性質(zhì)的研究并不多，而且工作量相對(duì)于單一表面活性劑而言相當(dāng)大，所以雙配方表面活性劑的玻纖開發(fā)相對(duì)較少?，F(xiàn)有總多產(chǎn)品中，玻纖系統(tǒng)中添加雙表面活性劑的產(chǎn)品有IHP-402b，在玻纖處理液中添加有Brij35(S21)和TWEEN80(S20)，還有IHI-U302a，在其玻纖中就含有Tetronic(S9)和STANDAPOLES-KS7)。另外還有類特殊的產(chǎn)品其樣品墊中不添加任何表面活性劑，如ISY-U302b和IHI-402g。表面活性劑的種類篩選關(guān)于表面活性劑種類方面，一般開發(fā)新產(chǎn)品的玻纖時(shí)，會(huì)首選非離子表面活性劑。非離子類表面活性高分子化合物在水溶液中不離解，此類化合物的特殊性能值得關(guān)注：不存在靜電；在電解質(zhì)中的特殊性能；不規(guī)律的溶解性。常見的非離子類表面活性高分子化合物有：聚乙烯醇、聚醚、纖維素衍生物、聚酯，糖基非離子類表面活性高分子化合物也有報(bào)道。使用頻率最高的五中表面活性劑中就有S14（TRITONX-100）、S19（TWEEN20）、S20（TWEEN80）和S21（BRIJ35）四種為非離子表面活性劑。何以會(huì)優(yōu)選非離子表面活性劑，其中一大原因是因?yàn)楫a(chǎn)品中的抗原抗體蛋白是兩性蛋白，具有親水鍵和疏水鍵，分子一端待正電荷，一端帶負(fù)電荷，容易形成水化層，易于受離子性表面活性劑的離子鍵影響，構(gòu)型或構(gòu)象發(fā)生改變，導(dǎo)致蛋白表面的決定簇未能暴露或其他非特異性結(jié)合位點(diǎn)暴露。還有就是離子型表面活性劑與蛋白質(zhì)之間能發(fā)生反應(yīng)，蛋白質(zhì)在酸性或堿性介質(zhì)中，可發(fā)生解離而分別帶有正電荷或負(fù)電荷，可與離子型表面活性劑發(fā)生反應(yīng)；使蛋白質(zhì)變性而失去活。陽(yáng)離子和陰離子表面活性劑，不但毒性大，而且還有較強(qiáng)的溶血作用。吐溫類的溶血作用通常比其他含聚氧乙烯基的表面活性劑小，這點(diǎn)非常重要，因?yàn)橛性S多產(chǎn)品是用于檢測(cè)全血的。使用的表面活性劑當(dāng)然最好不宜溶血。這樣會(huì)導(dǎo)致血紅細(xì)胞釋放，跑板的背景非常紅，會(huì)極大的影響判讀，嚴(yán)重的會(huì)掩蓋T線原有顏色，直接分辨不出T線。另外，兩性離子表面活性劑的開發(fā)程度不如非離子表面活性劑也是一個(gè)原因。雖然研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)S9（Tetronic）這種兩性離子表面活性劑的功能不錯(cuò)，但目前市面上可供選擇的兩性離子表面活性劑種類不多，該類型的表面活性劑種類和作用還有待繼續(xù)研發(fā)和探索。表面活性劑使用注意事項(xiàng)在配制玻纖處理液時(shí)，由于人員會(huì)在攪拌狀態(tài)下，往處理液中添加一定量的表面活性劑，所以必須要注意盡量避免泡沫的產(chǎn)生或盡量減少泡沫。因?yàn)樵谂渲七^程中，小體積的配制玻纖處理液是使用磁子攪拌，大體積的配制處理液是使用攪拌漿，一般狀態(tài)下為了保證處理液中各種物質(zhì)溶解完全，攪拌狀態(tài)較強(qiáng)，所以在添加表面活性劑時(shí)，難免會(huì)產(chǎn)生泡沫，尤其是對(duì)于那些本來就具有起跑性質(zhì)的表面活性劑，泡沫產(chǎn)生更加明顯。像STREPA的Buffer液就會(huì)有很多泡沫但是泡沫的產(chǎn)生會(huì)帶來諸多影響。比如給后續(xù)生產(chǎn)操作帶來麻煩，測(cè)量體積和讀數(shù)帶來困難，會(huì)將溶液中某些不穩(wěn)定的試劑會(huì)吸附在泡沫上從而浮在溶液上方，導(dǎo)致這個(gè)溶液體系濃度降低或不均一。特別是當(dāng)樣品墊中還含有蛋白類物質(zhì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致蛋白溶解不完全，直接導(dǎo)致的結(jié)果就是產(chǎn)品的消假陽(yáng)性效果變差。還有一點(diǎn)就是在使用表明活性劑的時(shí)候，必須取保表面活性劑的完全混合，攪拌時(shí)間最好長(zhǎng)一點(diǎn)。因?yàn)槌Ｓ玫奈宸N表面活性劑，大多密度較大，粘度也大，特別是S9和S14，前者為顆粒狀固體，后者為高粘度液體，若攪拌不夠充分，不夠充分溶解，會(huì)發(fā)現(xiàn)表面活性劑沉降在容器底部，這樣直接導(dǎo)致玻纖處理液的實(shí)際表面活性劑的濃度降低，隨之而來的是產(chǎn)品的跑板狀況不佳、靈敏度降低等異?，F(xiàn)象。這點(diǎn)在我的乙肝HBsg-302a基礎(chǔ)性試驗(yàn)中就出現(xiàn)過此類狀況（見表3）。2.3.2.4其他作用物質(zhì)在設(shè)計(jì)玻纖溶液中，添加的作用物質(zhì)除了表面活性劑外，還會(huì)添加其他一些物質(zhì)。第一類物質(zhì)就是蛋白質(zhì)，如常用的牛血清（BSA）、酪蛋白（Casein）、魚膠凍，都可以特異性吸附雜蛋白（非特異性蛋白），減少雜蛋白非特異性結(jié)合，消除假陽(yáng)性或假陰性。第二類物質(zhì)糖（常見蔗糖、海藻糖，還有果糖）作為保護(hù)劑，有時(shí)也會(huì)添加在玻纖溶液中，糖可減緩老化速度，同時(shí)也可以增加親水性。第三類物質(zhì)就是鹽類物質(zhì)。如添加少量的NaCl有時(shí)可以減少信號(hào)強(qiáng)度，消除假陽(yáng)性。無水碳酸鈉添加在ISY-U302b中作緩沖鹽成分，起著調(diào)節(jié)pH的作用。其他還有在全血玻纖中添加少量的抗紅血細(xì)胞劑可以促使跑板背景干凈，減少背景不清晰帶來的影響。還要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)就是在快診產(chǎn)品玻纖中，常常會(huì)添加PVP。對(duì)于PVP，一般將其歸為人工多聚物類別，但是其功效與表面活性劑相似。因?yàn)樽鳛楦叻肿拥腜VP，的確在低濃度下可以降低水的表面張力。在某些領(lǐng)域（如NC膜處理），發(fā)現(xiàn)PVP與表面活性劑作用一致。鑒于PVP在快診產(chǎn)品中的作用，本文還是簡(jiǎn)要介紹一下。聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）是由N-乙烯基吡咯烷酮（▼巧聚合而成的（如圖14所示）。圖14PVP的分子結(jié)構(gòu)式PVP具有增溶作用，能增加某些基本不溶于水而有活性的物質(zhì)的水溶性；具有分散作用，可使溶液中的有色物質(zhì)、懸浮液、乳液分散均勻并保持穩(wěn)定；吸附作用，吸附在許多界面并在一定程度上降低界面表面張力。目前多使用PVP-100，這是低分子量PVP。低分子量的PVP除了用作增溶劑、分散劑，一般認(rèn)為PVP具有特殊的電子供體結(jié)構(gòu)，蛋白可以與PVP的N原子和O原子形成氫鍵而發(fā)生復(fù)合作用，是蛋白穩(wěn)定分散在流體中。某些難溶于水的成分，能與PVP形成粉末或共沉淀而極迅速地溶解，從而提高利用率。它是一種對(duì)pH變化和添加電介質(zhì)不敏感的粘度改善劑，也是固體顆粒的粘合劑，促使金標(biāo)或乳膠顆粒與標(biāo)本液體的融合和作用。在的快診產(chǎn)品中，常常會(huì)添加PVP，玻纖中添加的濃度一般為0.5%。2.3.2.5pH調(diào)整對(duì)玻纖處理液還要進(jìn)行pH調(diào)整，因?yàn)橛袝r(shí)候溶液的pH調(diào)整到某個(gè)位置，可以消除假陽(yáng)性，有時(shí)候可以改變蛋白構(gòu)象，促使更多的結(jié)合位點(diǎn)暴露在外從而更易于和標(biāo)記物結(jié)合，導(dǎo)致產(chǎn)品靈敏度的提高。概括地說，玻纖在檢測(cè)試紙條中有多種作用：首先，可以提高標(biāo)本的均一性，控制標(biāo)本釋放速度，使標(biāo)本連續(xù)均勻地釋放到聚酯膜中。其次，當(dāng)在玻纖中添加其它成分，增強(qiáng)玻纖的粘性，調(diào)節(jié)標(biāo)本的釋放，提高被檢測(cè)物質(zhì)在玻纖中的溶解能力，消除一定的假陽(yáng)性，使最終T線上的免疫蛋白結(jié)合物更加穩(wěn)定。表面活性劑的添加可以很好的促進(jìn)產(chǎn)品的性能，但是在使用過程中尤其要注意表面活性劑與玻纖處理液中其他成分的相互作用，某些時(shí)候添加不當(dāng)達(dá)不到預(yù)期目的，還會(huì)導(dǎo)致干擾作用。大多數(shù)產(chǎn)品的玻纖溶液，pH調(diào)整一般為7.0-8.6左右。2.3.3表面活性劑在濾紙、無紡布中的應(yīng)用由于不同公司有不同的設(shè)計(jì)風(fēng)格，所以有些快診產(chǎn)品選用濾紙或是無紡布作為samplepad。像某公司的Flu和Malaria快診產(chǎn)品，就是選用未經(jīng)處理的濾紙作為樣品墊。而有些公司產(chǎn)品就是用經(jīng)過浸泡處理的濾紙作為樣品墊的。選用的濾紙有經(jīng)處理和不處理的差異。某些公司的Flu和Malaria產(chǎn)品選用未處理的濾紙的原因，主要是在加樣的同時(shí)，額外在樣品墊上直接滴加Bufer幫助跑板。而兩類產(chǎn)品均選用濾紙主要是由于它可以承受的標(biāo)本體積較大。而另外一些公司的Flu產(chǎn)品就是選用未經(jīng)任何處理的無紡布作為樣品墊的。所以選用何種材料作為樣品墊，關(guān)鍵看材料可以承載的標(biāo)本體積，以及公司的研發(fā)風(fēng)格。2.4表面活性劑在標(biāo)記墊（labelpad）中的應(yīng)用2.4.1常用表面活性劑種類表面活性劑在標(biāo)記墊上的應(yīng)用一般是直接添加在標(biāo)記液載體的處理液中（聚酯膜居多、也有FLU和StrepA產(chǎn)品選用濾紙作為金標(biāo)載體）。TritonX100（S14），Tween20（S20）和TritonX305（S15）等公司都有應(yīng)用在產(chǎn)品標(biāo)記墊中。目前對(duì)于標(biāo)記好的金標(biāo)溶液和乳膠溶液，大多數(shù)是通過機(jī)器直接噴在聚酯膜上，也有少數(shù)產(chǎn)品（如FLU，IHI-402g）是人工片處理用移液槍將金標(biāo)溶液處理到濾紙上的。直接購(gòu)買來的聚酯膜具有一定的疏水性，需要進(jìn)行一定的處理，通常聚酯膜處理液中會(huì)含有一定濃度的表面活性劑，如Triton，Tween。2.4.2標(biāo)記顆粒要求還有在快診產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)過程中，膠體金顆粒大小應(yīng)該保持批次之間的一致。因?yàn)榱淤|(zhì)的金顆粒會(huì)發(fā)生膜上的聚集，無法在膜上自由跑板。所以作為體外檢測(cè)產(chǎn)品的生產(chǎn)公司，必須保證生產(chǎn)所使用的膠體金顆粒尺寸符合要求且批與批之間盡量一致。如圖15對(duì)于同樣標(biāo)注尺寸為40nm的優(yōu)質(zhì)和劣質(zhì)金顆粒的尺寸分布比較顯示：劣質(zhì)金顆粒雖然標(biāo)為40nm，卻可能包含有多種尺寸（CV值很大），其平均直徑可達(dá)143nm，所以這樣的寬范圍的尺寸，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果。同樣標(biāo)注尺寸為40nm的金顆粒，BBI公司的膠體金顆粒的大小分布相對(duì)集中，經(jīng)檢測(cè)在40nm處的峰形較窄且高，CV值小，而其他公司市場(chǎng)的金顆粒峰形較寬且低，CV值較高。圖15BBI公司和其他公司40nm金顆粒的分布掃描圖。2.4.3標(biāo)記顆粒在載體表面作用機(jī)理金顆?；蛉槟z顆粒從聚酯膜表面的作用過程與液體微粒的作用過程機(jī)理有些不同，它們粘附在物體表面主要靠分子間作用力的吸附作用而不是靠靜電引力。當(dāng)產(chǎn)品跑板時(shí)，金標(biāo)或杭乳膠釋放過程中，含有表面活性劑的水溶液首先把金顆粒及聚酯膜表面潤(rùn)濕，接著表面活性劑分子會(huì)吸附到金顆粒（乳膠顆粒）和聚酯膜表面上，由于表面活性劑吸附層的形成加大了金顆粒（乳膠顆粒）與聚酯膜表面間的距離，從而削弱了它們之間的分子間吸引力。由于金顆粒（乳膠顆粒）與聚酯膜表面所帶電荷一般相同，從而增強(qiáng)了它們之間的排斥力，使微粒粒子在聚酯膜表面上的粘附強(qiáng)度減弱，在毛細(xì)層析外力作用下就容易從表面上去除，并被表面活性劑穩(wěn)定地分散到跑板的樣本水溶液中。還有一點(diǎn)需要指出，固體顆粒越大，越易被去除，而小于o.1〃m的顆粒由于會(huì)牢固地吸駙在物體表面就很難被去除。而標(biāo)記好的金顆粒和乳膠顆粒由于尺寸較小，在跑板過程中，除了表面活性劑的潤(rùn)濕、分散作用之外，毛細(xì)層析的作用也很重要。當(dāng)然在使用快診產(chǎn)品過程中，可以發(fā)現(xiàn)，若是金標(biāo)或乳膠顆粒太大，會(huì)較強(qiáng)的吸附在聚酯膜上，出現(xiàn)釋放不干凈的狀況，直接導(dǎo)致產(chǎn)品的靈敏度降低。注意事項(xiàng)2.4.4注意事項(xiàng)對(duì)于標(biāo)記好的溶液，需要盡量避免表面活性劑。標(biāo)準(zhǔn)金顆粒表面包被一個(gè)負(fù)離子層。在離子結(jié)合中，蛋白質(zhì)的正電荷緊密結(jié)合在顆粒表面上。當(dāng)使用檸檬酸鹽處理金顆粒時(shí)，顆粒會(huì)與賴氨酸之類的氨基酸結(jié)合。疏水氨基酸（如色氨酸、酪氨酸）通過疏水作用與金顆粒表面結(jié)合。對(duì)于氨基酸含量很高的蛋白質(zhì)（如免疫球蛋白）來說，疏水作用起著重要作用。這也是結(jié)合顆粒長(zhǎng)時(shí)間接觸含有表面活性劑的緩沖液后反應(yīng)活性降低的原因。金疏鍵平分了金顆粒和疏基之間的一對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，形成一個(gè)牢固的鏈接。金顆粒與免疫球蛋白中的半胱氨酸殘基結(jié)合，這可能是其吸附抗體或是抗原的最重要作用力。因此，應(yīng)該避免沾到含有疏基的緩沖液或表面活性劑。所以這是我們?cè)诰埘ツど咸砑颖砻婊钚詣┒辉跇?biāo)記溶液中直接添加的根本原因。2.5在硝酸纖維素膜（NitrocelluloseMembrane）上的應(yīng)用2.5.1硝酸纖維素膜簡(jiǎn)介制作膜的原料是硝化纖維和硝化纖維/纖維素醋酸鹽混合物，這些原料都是疏水的。所以對(duì)于供應(yīng)商提供的NC膜，若是直接應(yīng)用于快診產(chǎn)品，由于其疏水性較強(qiáng)，會(huì)影響跑板和蛋白結(jié)合，很難達(dá)到使用要求。目前我們的硝酸纖維素膜之所以很容易被潤(rùn)濕，是因?yàn)樵贜C膜的制造過程中加入一些表面活性劑，而且不影響蛋白質(zhì)吸附和測(cè)試功能。雖然大多數(shù)情況下膜中加入一些表面活性劑不能完全改善親水性，快診產(chǎn)品的技術(shù)人員還是會(huì)根據(jù)具體的快診產(chǎn)品特性，進(jìn)一步改進(jìn)膜的性質(zhì)。當(dāng)我們利用表面活性劑和某些封閉劑進(jìn)行后期處理，可以改善顆粒流動(dòng)性，消除測(cè)試組分間的非特異性相互作用。當(dāng)然在膜的制造過程中，表面活性劑具體使用的種類和濃度是根據(jù)免疫層析檢測(cè)的需求而調(diào)整的。主要有四個(gè)方免需要注意，包括表面活性劑對(duì)膜毛細(xì)速度、蛋白質(zhì)吸收、C/T線條和線條結(jié)合寬度的影響，在下面會(huì)有詳細(xì)闡述。另外，必須指出，快診產(chǎn)品中，膜的孔徑是重要的性能參數(shù)，決定了可供蛋白質(zhì)結(jié)合的表面積以及樣品通過試紙移動(dòng)的毛細(xì)流速。由于NC膜具有疏水性能所以表面活性劑的應(yīng)用十分必要。所有的表面活性劑都會(huì)和膜以及蛋白作用，由此會(huì)減少蛋白的結(jié)合特性。膜和IVD制造商對(duì)于他們使用的表面活性劑都是保密的。實(shí)際的應(yīng)用策略就是雞尾酒法，即混合應(yīng)用不同類型的表面活性劑和添加劑，以促進(jìn)總體上的蛋白結(jié)合，并保持較佳的層析跑板速度，同樣，另一個(gè)措施就是膜表面的優(yōu)化改進(jìn)，可以是添加交叉結(jié)合的聚合物或者通過物理性質(zhì)的處理［18］。2.5.2表面活性劑對(duì)膜毛細(xì)速度的影響表面活性劑只要在很低的濃度就可以使得原本疏水的硝酸纖維素膜變成親水性的。一旦表面活性劑在膜中的濃度達(dá)到這個(gè)低濃度之后，繼續(xù)增加表面活性劑的濃度對(duì)膜的親水性改進(jìn)就不會(huì)明顯。但是在膜生產(chǎn)中，為了夠保持膜毛細(xì)速度的穩(wěn)定，表面活性劑的濃度要高一點(diǎn)。當(dāng)然具體選用何種表面活性劑和該表面活性劑使用多少的濃度，與表面活性劑在樣品墊的使用一樣，都是在生產(chǎn)過程中慢慢摸索和調(diào)整出來的。2.5.3表面活性劑對(duì)蛋白質(zhì)吸收的影響表面活性劑會(huì)影響膜對(duì)蛋白的吸收，這點(diǎn)在點(diǎn)膜的時(shí)候尤其突出。在前面的樣品墊中添加表面活性劑內(nèi)容中也有描述這一作用。有點(diǎn)需要注意，如果表面活性劑在膜里面的濃度太高就會(huì)阻止蛋白質(zhì)和膜結(jié)合。當(dāng)然一般膜內(nèi)表面活性劑的濃度是由膜生產(chǎn)商控制的。有時(shí)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品中所選擇的材料會(huì)對(duì)蛋白結(jié)合到NC膜上產(chǎn)生影響。所有干擾蛋白與膜結(jié)合的物質(zhì)大體上可以分為三種類型：非特異性蛋白，靜電干擾物質(zhì)、疏水作用干擾物質(zhì)。通常減少蛋白的結(jié)合的物質(zhì)包括競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)的物質(zhì)，如經(jīng)典的蛋白類物質(zhì)（BSA，動(dòng)物血清），還有干擾氫鍵結(jié)合的物質(zhì)（如尿素，甲酰胺），影響疏水作用的物質(zhì)（如Tween，Triton或Brij這一類表面活性劑）。如聚乙烯醇（PVA），聚乙烯吡咯烷酮（PVP），聚乙二醇（PEG）這類人工多聚物也會(huì)以聯(lián)合干擾的形式抑止一個(gè)或者多個(gè)蛋白和膜之間的結(jié)合。圖16從檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)線（T線）明顯可以看出蛋白與膜結(jié)合的問題倘若與膜結(jié)合蛋白量不夠多，或是蛋白與膜之間的結(jié)合力不夠，就會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)多的問題。最顯著的就是T線檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)問題。（見圖16）。如果與膜結(jié)合的蛋白量很少，導(dǎo)致T線強(qiáng)度變?nèi)?，檢測(cè)結(jié)果的靈敏度就會(huì)降低（見圖17）。如果蛋白與膜的結(jié)合效率很低，結(jié)合不牢固，蛋白會(huì)有擴(kuò)散，T線會(huì)變寬變?nèi)酰蝗缯Ｇ闆r下清晰色艷，有時(shí)候甚至?xí)械鞍着c膜的物理結(jié)合實(shí)在太弱的情況出現(xiàn)，檢測(cè)蛋白和表面活性劑一起跑板，經(jīng)過T線位置時(shí)，實(shí)際上會(huì)把原來點(diǎn)在膜上的蛋白沖走，此時(shí)檢測(cè)結(jié)果就大受影響，檢測(cè)線就會(huì)呈現(xiàn)寬線，或是幾乎沒有檢測(cè)線，導(dǎo)致很難給出正確的檢測(cè)結(jié)果（見圖18）。圖17檢測(cè)線變?nèi)醣砻髋c膜結(jié)合的蛋白量太少圖18含檢測(cè)待檢蛋白和表面活性劑的溶液沖洗膜上T線蛋白，導(dǎo)致檢測(cè)線（T線）擴(kuò)散實(shí)際生產(chǎn)過程中會(huì)會(huì)發(fā)現(xiàn)表面活性劑和人工聚合物會(huì)給整個(gè)快診產(chǎn)品帶來很多的問題，有時(shí)很棘手。Tween20,TritonX-100，聚乙烯醇（PVA），聚乙烯吡咯烷酮（PVP），聚乙二醇（PEG）這類化合物，能夠在蛋白質(zhì)與膜結(jié)合之前，就和相應(yīng)的蛋白質(zhì)結(jié)合成其他的化合物，從而阻止了蛋白質(zhì)與膜的結(jié)合，直接影響產(chǎn)品的檢測(cè)性能。所以應(yīng)付的措施就是盡量避免在T/C線溶液固定在NC膜上（點(diǎn)膜）之前，NC膜污染到上述物質(zhì)。但是，在傳染病產(chǎn)品中，IHI-402C產(chǎn)品的T線溶液配制中，會(huì)添加一定濃度的PVA和Tween20。添加PVA和Tween20的目的是提高靈敏度，一般Tween20的濃度為5—10mg/ml。雖然理論上感覺人工聚合物PVA和表面活性劑Tween20都會(huì)干擾膜對(duì)蛋白的吸收，當(dāng)初在開發(fā)此產(chǎn)品時(shí)，發(fā)現(xiàn)在一定濃度范圍內(nèi)，添加此兩種物質(zhì)溶液還是有提高產(chǎn)品靈敏度的效果。當(dāng)然有時(shí)候在調(diào)試該產(chǎn)品過程中，會(huì)有發(fā)現(xiàn)T線