鄰苯二甲酸二丁酯半抗原及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半抗原及其制備方法，具體涉及一種鄰苯二甲酸二丁酯半抗原及其制 備和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 鄰苯二甲酸酯類塑化劑（縮寫為PAEs)，又稱酞酸酯類，是一類由鄰苯二甲酸與含 有4-15個碳的醇發(fā)生費歇爾（Fischer)酯化反應(yīng)所形成的酯的重要衍生物的統(tǒng)稱。這類物 質(zhì)有特殊性氣味，毒性較大，一般情況下狀態(tài)為粘稠液體；液態(tài)條件下溫度范圍寬，流動性 大，揮發(fā)性低，不溶于水，易溶于大多數(shù)有機溶劑。這類物質(zhì)用途廣泛，它不僅可作為食品包 裝材料、玩具、農(nóng)藥載體、驅(qū)蟲劑、潤滑劑、乙烯地板和壁紙、去泡劑、清潔劑、醫(yī)用材料（如 人工心臟瓣膜等人工器官、血袋、注射器和膠管）和個人護理用品（主要有化妝品、香味品、 指甲油、頭發(fā)噴霧劑、香皂和洗發(fā)液）等近千種產(chǎn)品的生產(chǎn)原材料，還常作為塑料增塑劑被 用于改造塑料制品性能。
[0003] 鄰苯二甲酸二丁酯（英文名稱：0讓1^71口11讓313七6，簡稱08?)，又名酞酸二丁酯、 驅(qū)蚊叮等，CAS號為84-74-2,分子式為C 16H22O4，分子量為278. 34,無色油狀液體，芳香性氣 味，可燃，易溶于正丁醇、乙醚、丙酮和苯。該物質(zhì)有較強毒性，反復(fù)接觸皮膚有嚴重的刺激， 可引起輕度致敏；在生物體內(nèi)能中等程度的蓄積，可導(dǎo)致中樞神經(jīng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生功 能性變化；作為可疑致畸物，可致細胞畸形，可能導(dǎo)致胎兒存活率降低，有削弱生育能力的 危險。該物質(zhì)主要用于纖維素聚合物、粘合劑、油墨和堵縫材料的制造中，少量應(yīng)用于化妝 品及指甲油的制造中。近些年來，兒童玩具及護理用品（如：橡膠奶嘴、沐浴液等）中檢測 到該物質(zhì)含量較高從而危及兒童健康，由此該物質(zhì)含量的檢測非常重要。
[0004] 目前對鄰苯二甲酸二丁酯的檢測手段主要為氣相色譜和高效液相色譜等儀器檢 測方法，這些方法雖然準確可靠，但對樣品的預(yù)處理方法和操作人員的專業(yè)性有很高的要 求。正因為這些方法的處理復(fù)雜、耗時、儀器價格昂貴而不適合推廣使用，也不利于在環(huán)境 污染事故現(xiàn)場快速檢測。為克服這些缺點，尋求一種快速、簡便、靈敏且經(jīng)濟實用的分析方 法就成為環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的主要研究方向。
[0005] 20世紀60年代發(fā)展起來的免疫分析（Immunoassay, IA)是基于抗原和抗體的特 異性、可逆性結(jié)合反應(yīng)的分析技術(shù)。免疫分析具有常規(guī)理化分析技術(shù)無可比擬的選擇性和 高靈敏性，非常適合復(fù)雜介質(zhì)中痕量組分的分析。因此免疫分析具有的特異性強、靈敏度 高、方法快捷簡單、分析通量大、檢測成本低等優(yōu)點，使得該類方法可以滿足簡單、快速、靈 敏地檢測持久性有機污染物的要求。1971年Engvail, Van Weerman等報道了檢測體液中 微量物質(zhì)的固相免疫分析技術(shù)，即酶聯(lián)免疫吸附分析法（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)。目前，ELISA方法已經(jīng)成為免疫分析方法中重要的組成部分。ELISA方法是 將抗原-抗體之間的免疫反應(yīng)與酶的高效催化特性有機結(jié)合而發(fā)展起來的一種免疫分析 方法。其中，以親和素-生物素信號放大系統(tǒng)為基礎(chǔ)的親和素-生物素化酶聯(lián)免疫吸附分 析法，以生物素標記抗體（抗原），并以酶標親和素代替ELISA方法中酶標抗體。親和素是 卵白蛋白中的一種堿性糖蛋白，分子量約為68kDa。一個親和素分子由4個亞單位組成，每 個亞單位都可以與一個生物素分子（分子量為244)特異性結(jié)合。生物素與親和素結(jié)合特 異性強，其親和力比抗原抗體反應(yīng)大得多，親和常數(shù)高達1015M 1。由于一個親和素能與4個 生物素分子結(jié)合，因此在檢測中可提高被固相結(jié)合酶的數(shù)量，進而提高檢測方法的靈敏度。 [0006]目前尚沒有親和素-生物素化酶聯(lián)免疫吸附分析方法檢測鄰苯二甲酸二丁酯的 相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的在于首次提供一種步驟簡單，速度快，產(chǎn)率 高的鄰苯二甲酸二丁酯半抗原及其制備方法和用途。
[0008] 本發(fā)明的研究機理在于：對于鄰苯二甲酸二丁酯免疫監(jiān)測方法的建立，高純度合 適的半抗原是制備具有高靈敏度和特異性免疫原和高效價抗體的根本，更是建立鄰苯二甲 酸二丁酯免疫檢測方法的關(guān)鍵。因此，本發(fā)明的鄰苯二甲酸二丁酯半抗原的制備是采用免 疫方法測定鄰苯二甲酸二丁酯的基礎(chǔ)，對于建立塑化劑單體的監(jiān)測方法，具有重要的應(yīng)用 價值和理論研究意義。
[0009] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0010] 第一方面，本發(fā)明涉及一種鄰苯二甲酸二丁酯半抗原，其結(jié)構(gòu)式如式（I)所示：
二丁酯半抗原）為淡黃色針狀結(jié)晶體，分子式：C16H23NO 4，分子量293. 35 ;熔點：68~69°C。
[0012] 第二方面，本發(fā)明涉及一種鄰苯二甲酸二丁酯半抗原的制備方法，所述方法包括 如下步驟：
下回流反應(yīng)，生成4-硝基鄰苯二甲酸二丁酯；
[0014] S2、以非質(zhì)子性有機溶劑為溶劑，4-硝基鄰苯二甲酸二丁酯和鋅粉、強酸B發(fā)生還 原反應(yīng)，生成帶有氨基活性基團的4-氨基鄰苯二甲酸二丁酯，即所述鄰苯二甲酸二丁酯半 抗原。所引入的氨基基團可與載體蛋白偶聯(lián)。
[0015] 優(yōu)選的，步驟Sl具體為：將4-硝基鄰苯二甲酸溶解在正丁醇溶液中，得溶液A，逐 漸升溫，隨后逐漸加入強酸A溶液并保持恒溫回流反應(yīng)，直至原料點消失為止。
[0016] 優(yōu)選的，步驟S2具體為：4_硝基鄰苯二甲酸二丁酯溶于非質(zhì)子性有機溶劑環(huán)境 中，然后分批次鋅粉，再逐滴加入強酸B逐漸升溫，隨后保持恒溫反應(yīng)，直至原料點消失為 止。
[0017] 更優(yōu)選地，所述鋅粉等量分為兩份，分別在強酸B加入前后加入。本發(fā)明研究發(fā) 現(xiàn)，該鋅粉的分批加入方式，可顯著提高產(chǎn)品得率。
[0018] 其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：
[0019]
[0020] 優(yōu)選的，所述4-硝基鄰苯二甲酸、正丁醇、強酸A的摩爾比為1:6~7:0. 5~0. 7 ; 所述4-硝基鄰苯二甲酸二丁酯、強酸B、非質(zhì)子性有機溶劑和純鋅粉的摩爾比為1:21~ 22:560~570:18~19,其中非質(zhì)子性有機溶劑作為基質(zhì)溶液并不參與反應(yīng)。
[0021] 理想狀態(tài)下4-硝基鄰苯二甲酸、正丁醇的摩爾比是1:2,但為了反應(yīng)順利進行，一 般正丁醇的用量是4-硝基鄰苯二甲酸的摩爾量的6倍以上，但不能超過4-硝基鄰苯二甲 酸的摩爾量的7倍；此外，強酸A作為酯化反應(yīng)的催化劑，所用量一般是原料4-硝基鄰苯二 甲酸摩爾量的〇. 5倍以上，但不超過原料4-硝基鄰苯二甲酸摩爾量的0. 7倍。
[0022] 理想狀態(tài)下4-硝基鄰苯二甲酸二丁酯、強酸B和鋅粉的摩爾比是1:10:10,為確 保反應(yīng)順利向右進行，一般純鋅粉的用量是原料4-硝基鄰苯二甲酸二丁酯摩爾量的18倍 以上，但不能超過原料4-硝基鄰苯二甲酸二丁酯摩爾量的19倍；此外，強酸B作為還原反 應(yīng)的強氧化劑，所用量一般是原料純鋅粉摩爾數(shù)的1倍以上，但不超過原料純鋅粉摩爾數(shù) 的1. 2倍，而非質(zhì)子性有機溶劑的摩爾數(shù)需要是強氧化劑的摩爾數(shù)的25倍以上，但不超過 強氧化劑摩爾數(shù)的28倍。
[0023] 優(yōu)選的，步驟Sl中，所述回流反應(yīng)的溫度為120~130°C，反應(yīng)時間為6~6. 5小 時；步驟S2中，所述還原反應(yīng)的溫度為25~30°C，反應(yīng)時間為10~12小時。
[0024] 優(yōu)選的，所述強酸A選自濃硫酸或濃鹽酸；所述強酸B選自濃硫酸或濃鹽酸。
[0025] 優(yōu)選的，步驟S2中的非質(zhì)子性有機溶劑選自苯或甲苯。
[0026] 優(yōu)選的，步驟Sl還包括回流反應(yīng)結(jié)束后，蒸餾除去未反應(yīng)的正丁醇和生成的水， 再趁熱將液體倒入冰水中，下層的黃色油狀粗品用10% Na2OV^液洗滌至水層呈無色（pH 7. 0-8. 0)，最后，固體粗品用無水正丁醇重結(jié)晶，得淺黃色針狀晶體，即得到純化后的4-硝 基鄰苯二甲酸二丁酯。
[0027] 優(yōu)選的，步驟S2還包括還原反應(yīng)結(jié)束后用冰水和強堿溶液以終止反應(yīng)，向反應(yīng)液 中加入苯，分離并干燥有機相，將干燥后的有機相去溶劑，層析柱分離純化，得到純化后的 鄰苯二甲酸二丁酯半抗原的步驟。
[0028] 具體而言，包括以下步驟：
[0029] B、反應(yīng)結(jié)束后用冰水和強堿溶液以終止反應(yīng)；
[0030] C、向反應(yīng)液中加入苯，分離并用水多次洗滌，再用苯萃取水層后合并萃取液，有機 相用無水Na 2SO4干燥有機相以除去多余的水分；
[0031] D、將干燥后的有機相去溶劑，得到的淺黃色固體再用無水正丁醇重結(jié)晶，過層析 柱分離純化，最終得到純化后的淡黃色針狀結(jié)晶體鄰苯二甲酸二丁酯半抗原4-氨基鄰苯 二甲酸二丁酯，即式