三(2,3-二溴丙基)異氰脲酸酯半抗原及制備、用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半抗原及其制備方法,具體涉及一種三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯 半抗原及其制備、用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 溴系阻燃劑是目前世界上產(chǎn)量最大的有機(jī)阻燃劑之一,其中主要是多溴聯(lián)苯醚 (PBDEs)和多溴聯(lián)苯(PBBs)類物質(zhì),此外還有其中三嗪類。其中,三(2, 3-二溴丙基)異氰 脲酸酯(Tris (2, 3-dibromopropyl) isocyanurate,TBC),分子結(jié)構(gòu)中含有六個溴原子,是我 國目前有機(jī)溴系阻燃劑的主要產(chǎn)品,屬于三嗪系列阻燃劑。作為阻燃劑的新品種,TBC具有 優(yōu)異的阻燃性能、熱穩(wěn)定性、不易光解、低發(fā)煙性等優(yōu)點,被廣泛用于纖維增強(qiáng)塑料、農(nóng)用聚 氨酯薄膜、聚烯烴、聚氯乙烯(PVC)、聚苯烯、ABS樹脂不飽和聚脂、合成橡膠和合成纖維等 制品中和材料領(lǐng)域,并隨著這些產(chǎn)品的使用,慢慢逸散到環(huán)境中。
[0003] 國內(nèi)外廣大環(huán)境學(xué)者對各種環(huán)境介質(zhì)和生物樣品中TBC的濃度和毒性效應(yīng)做了 大量研究。研究表明,TBC可以在各種水體、底泥、土壤、大氣等各種環(huán)境介質(zhì)中存在,TBC發(fā) 生裂解時會釋放出有毒氣體溴化氫,溴化氫易吸收空氣中的水分形成氫溴酸,具有很強(qiáng)的 腐蝕性,存在二次危害。其辛醇-水分配系數(shù)(Log Kow,25°C)為7. 35,生物富集系數(shù)(Log BCF)為4. 30,表明TBC易于在生物體內(nèi)富集;TBC在不同營養(yǎng)級生物體內(nèi)含量變化表現(xiàn)出 明顯的生物富集性,并對生物體有毒性和內(nèi)分泌干擾性。此外,生物富集性和大氣自由基氧 化半衰期結(jié)果顯示TBC具有與POPs相類似的持久性、長距離傳輸性和可生物富集性等理化 特性,并可通過血腦屏障富集于腦組織中。目前TBC的長距離迀移特性未知,但從它較低的 飽和蒸汽壓(1. 57 X 10 13Pa)和較高的辛醇-空氣分配系數(shù)(Log Koa = 23. 7)分析,TBC可 吸附在顆粒物的表面并隨氣流迀移擴(kuò)散。雖然現(xiàn)階段TBC的生產(chǎn)使用未被施加任何限制, 但它已被"加拿大環(huán)境威脅生態(tài)物質(zhì)(Lower Ecological Concern)篩選名錄"納入,作為 一種高優(yōu)先級化學(xué)品識別。
[0004] 目前對三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸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(zhǔn)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(jì)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(jì)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(qiáng)、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(jī)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(jī)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(biāo)記抗體(抗原),并以酶標(biāo)親和素代替ELISA方法中酶標(biāo)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(qiáng),其 親和力比抗原抗體反應(yīng)大得多,親和常數(shù)高達(dá)1015M ^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(jìn)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)免疫吸附分析法檢測三(2,3_二溴丙基)異氰 脲酸酯的相關(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 高的三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯半抗原及其制備、用途。
[0008] 本發(fā)明的研究機(jī)理在于:對于三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯免疫監(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 建立三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯免疫檢測方法的關(guān)鍵。因此,本發(fā)明的三(2, 3-二溴 丙基)異氰脲酸酯半抗原的制備是采用免疫方法測定三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯的基 礎(chǔ),對于建立多溴聯(lián)苯單體的監(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)明涉及一種三(2,3-二溴丙基)異氰脲酸酯半抗原,其結(jié)構(gòu)式如式 (I)所示:
[0011] 所述式I化合物(三(2,3-二溴丙基)異 (J)0 氰脲酸酯半抗原)為淡黃色針狀結(jié)晶體,分子式=C9H1 Jr4N3O3,分子量527. 78 ;熔點:128~ 131。。。
[0012] 第二方面,本發(fā)明涉及一種三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯半抗原的制備方法,所 述方法包括如下步驟:
[0013] S1、在非質(zhì)子性有機(jī)溶劑存在的條件下,2,4,6_三(烯丙氧基)-1,3,5_三嗪
與氯化銅回流反應(yīng),生成二烯丙基異氰脲酸酯;
[0014] S2、在二氯甲烷存在的條件下,二烯丙基異氰脲酸酯和液溴回流反應(yīng),生成帶有仲 氨基活性基團(tuán)的二(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯,即所述三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯 半抗原;該引入的氨基基團(tuán)可與載體蛋白偶聯(lián)。
[0015] 優(yōu)選的,步驟Sl具體為:將三(2, 3-二溴丙基)異氰脲酸酯和氯化銅溶解在非質(zhì) 子性有機(jī)溶劑中,得溶液A,逐漸升溫,隨后保持恒溫回流反應(yīng),直至原料點消失為止。
[0016] 優(yōu)選的,步驟S2具體為:二烯丙基異氰脲酸酯溶于非質(zhì)子性有機(jī)溶劑環(huán)境中,然 后逐滴加入液溴逐漸升溫,隨后保持恒溫回流反應(yīng),直至原料點消失為止。
[0017] 其化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0019] 優(yōu)選的,所述2,4,6_三(烯丙氧基)-1,3,5_三嗪、水、氯化銅的摩爾比為 I : 1 : 45~50;所述二烯丙基異氰脲酸酯和液溴的摩爾比為1 : 4~5。
[0020] 理想狀態(tài)下三(2,3_二溴丙基)異氰脲酸酯、水、氯化銅的摩爾比是I : 1 : 45, 但為了反應(yīng)順利進(jìn)行,一般氯化銅可以過量一些,但不能超過理想量的1. 5倍;理想狀態(tài)下 2,4,6-三(烯丙氧基)-1,3, 5-三嗪與氯化銅反應(yīng)生成的半抗原中間體與液溴的摩爾比是 1 : 4,為確保反應(yīng)順利向右進(jìn)行,液溴要過量,但不能超過理想摩爾量的1.25倍即半抗原 中間體摩爾量的5倍。
[0021] 優(yōu)選的,步驟Sl中,所述回流反應(yīng)的溫度為95~100°C,反應(yīng)時間為5~6小時; 步驟S2中,所述回流反應(yīng)的溫度為50~60°C,反應(yīng)時間為1~2小時。該溫度更有利于反 應(yīng)的進(jìn)行。
[0022] 優(yōu)選的,步驟S1、步驟S2中的非質(zhì)子性有機(jī)溶劑獨立的選自甲苯、二氯甲烷或丙 酮。
[0023] 優(yōu)選的,步驟Sl還包括回流反應(yīng)結(jié)束后用體積比為2 : 1的二氯甲烷和石油醚重 結(jié)晶,洗滌,得到純化后的二烯丙基異氰脲酸酯的步驟。
[0024] 優(yōu)選的,步驟S2還包括回流反應(yīng)結(jié)束后用飽和Na2S2O 3溶液以終止反應(yīng),向反應(yīng)液 中加入二氯甲烷,分離并干燥有機(jī)相,將干燥后的有機(jī)相去溶劑,層析柱分離純化,得到純 化后的三(2, 3-二溴丙基