众所周知,在小有机分子免疫分析的发展中,半抗原设计起着重要的作用。它们已成功应用于食品、医药、环保等多个领域,并取得了较为理想的检测结果。半抗原是不完全抗原,由于不能与MHC复合物结合,因此在结合时不会引起免疫反应。小分子复合抗原是最典型的半抗原。它们通常是一些分子量小于4000da的有机物质,如大多数多糖、甾体激素、脂肪胺、脂类、医药中间体、某些小分子量药物等。

与抗原不同,半抗原本身不具有免疫原性。它们缺乏T细胞表位,不能直接诱导机体产生相应的特异性抗体。因此,小分子化合物需要与额外的分子偶联形成人工抗原,以获得免疫原性。人工抗原利用T细胞表位间接诱导B细胞增殖分化,最终产生特异性抗体。这些额外的分子被称为“载体”,通常是与半抗原紧密结合的蛋白质。虽然蛋白质主要用于半抗原偶联,合成多肽,如聚l -谷氨酸,多糖和脂质体也可以使用。

高效的半抗原合成对于发展敏感的定量和定性免疫分析至关重要。许多因素会影响人工抗原的产量和质量,而人工抗原又会影响抗体对小分子的特异性免疫。在半抗原缀合物的设计中,必须考虑半抗原、载体、偶联策略和半抗原密度,因为附着在载体上的半抗原的数量会影响针对新产生的抗原决定因素的免疫应答的强度。

药物通常是可以半抗原的小分子,与血液中的蛋白质结合。有两大类,抗生素和麻醉药。

抗生素起半抗原的作用
β-内酰胺是目前用于抗菌治疗的最重要的抗生素之一。β-内酰胺作为半抗原,需要与载体分子结合才能被识别为致敏分子并引起过敏反应。通过β-内酰胺半抗原的设计和合成,已经出现了许多具有不同抗菌谱的β-内酰胺类抗生素,如青霉素衍生物(penams)、头孢菌素(cephems)、单胞菌类和碳青霉烯类。

青霉素引起大多数药物过敏症状。原因是这些药物在储存过程中容易降解,并可能导致产生苄基青霉素衍生物,然后这些衍生物可以与其他蛋白质结合,最终引起免疫反应。头孢菌素,一类β-内酰胺类抗生素,也引起免疫反应作为半抗原。然而,目前尚不清楚头孢菌素是如何变成半抗原的。

麻醉剂起半抗原的作用
氟烷在20世纪50年代左右被用作麻醉剂。它在体内代谢为三氟乙酰氯,与肝脏中的蛋白质反应形成新抗原。一旦对这种新抗原产生免疫反应,随后暴露于氟烷可通过激活这种免疫反应导致肝脏炎症。

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