塑化劑鄰苯二甲酸二乙酯半抗原及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種半抗原及其制備方法，尤其是涉及一種塑化劑鄰苯二甲酸二乙酯 半抗原及其制備方法。
【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(gè)碳的醇發(fā)生費(fèi)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(dòng)性 大，揮發(fā)性低，不溶于水，易溶于大多數(shù)有機(jī)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(gè)人護(hù)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] 其中，鄰苯二甲酸二乙酯（英文名稱：Diethyl phthalate，簡稱DEP)，又名酞酸二 乙酯，CAS號(hào)為84-66-2,分子式為C12H 14O4，分子量為222. 24,無色至微黃色澄清油狀液體， 極易溶解于乙醇，幾乎不溶于水；遇明火、高熱可燃燒，具有刺激性。該物質(zhì)低毒，對(duì)皮膚、 眼睛、上呼吸道有刺激作用；經(jīng)皮膚吸收或攝入后可引起頭痛、頭暈和嘔吐；具潛在的光毒 性、輕度致敏；對(duì)女性子宮有影響，可能導(dǎo)致胎兒畸形或死亡 ]。由于它能與大多數(shù)樹脂的相 容性比較好，因此，它主要作為樹脂的增塑劑而廣泛應(yīng)用；此外，還可作為潤滑劑、起泡劑、 香水及藥用包衣材料的輔料。近些年來，有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)在食品（如：酒、飲料等） 中的含量過高從而危及食品安全，因此便備受人們關(guān)注。
[0004] 隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展及塑料產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，我們身體便存在諸多與其 直接接觸的機(jī)會(huì)，如：大多數(shù)人最容易通過塑膠制品包裝（保鮮膜、塑料容器等）接觸到 PAEs，然而食物（便當(dāng)、蔬菜、酒、飲料等）在加工、加熱、包裝或盛裝的過程中DEP極有可 能從包裝中溶出從而進(jìn)入空氣、食物乃至土壤、水源中DEP ;醫(yī)患們會(huì)接觸到醫(yī)療用的塑膠 手套或輸血袋等，這樣DEP便會(huì)滲入人體內(nèi)部；女性常用的化妝品的芳香成分中含有DEP， 其中指甲油中的DEP含量最高，這些物質(zhì)能通過呼吸系統(tǒng)和皮膚進(jìn)入體內(nèi)；兒童最容易在 塑膠玩具及兒童用品中接觸到DEP，如果兒童長時(shí)間將其放入口中便會(huì)導(dǎo)致DEP的溶出量 超過安全水平。因此，DEP在大氣、水體、土壤、生物乃至人體等自然和人類環(huán)境中已普遍存 在，能在全球各個(gè)主要工業(yè)國家環(huán)境中均普遍檢出，己成為全球性最普遍的無處不在的污 染物，同時(shí)也被稱為第2類全球性"PCB污染物"。
[0005] 目前對(duì)鄰苯二甲酸二乙酯的檢測(cè)手段主要為氣相色譜和高效液相色譜等儀器檢 測(cè)方法，這些方法雖然準(zhǔn)確可靠，但對(duì)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?yàn)檫@些方法的處理復(fù)雜、耗時(shí)、儀器價(jià)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(cè)。為克服這些缺點(diǎn)，尋求一種快速、簡便、靈敏且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的分析方 法就成為環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的主要研究方向。
[0006] 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(cè)成本低等優(yōu)點(diǎn)，使得該類方法可以滿足簡單、快速、靈 敏地檢測(cè)持久性有機(jī)污染物的要求。1971年Engvail, Van Weerman等報(bào)道了檢測(cè)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(hào)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(gè)親和素分子由4個(gè)亞單位組成，每 個(gè)亞單位都可以與一個(gè)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 1。由于一個(gè)親和素能與4個(gè) 生物素分子結(jié)合，因此在檢測(cè)中可提高被固相結(jié)合酶的數(shù)量，進(jìn)而提高檢測(cè)方法的靈敏度。
[0007] 目前尚沒有親和素-生物素化酶聯(lián)免疫吸附分析法檢測(cè)鄰苯二甲酸二乙酯的相 關(guān)報(bào)道。對(duì)于鄰苯二甲酸二乙酯免疫監(jiān)測(cè)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(jià)抗體的根本，更是建立鄰苯二甲酸二乙酯免疫檢測(cè)方法的 關(guān)鍵。因此，鄰苯二甲酸二乙酯半抗原的制備是采用免疫方法測(cè)定鄰苯二甲酸二乙酯的基 礎(chǔ)，對(duì)于建立多溴聯(lián)苯單體的監(jiān)測(cè)方法，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種塑化劑鄰苯二甲酸二乙酯半抗 原及其制備方法，即首次提供一種步驟簡單，速度快，產(chǎn)率高的鄰苯二甲酸二乙酯半抗原及 其制備方法。
[0009] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 第一方面，本發(fā)明提供了一種鄰苯二甲酸二乙酯半抗原，結(jié)構(gòu)式如式I所示：
[0011]
[0012] 所述式I化合物為淡黃色針狀結(jié)晶體，熔點(diǎn)為90~92°C。
[0013] 第二方面，本發(fā)明還涉及一種所述鄰苯二甲酸二乙酯半抗原的制備方法，所述制 備方法包括步驟：
[0014] 半抗原中間體制備：在強(qiáng)酸環(huán)境中，4-硝基鄰苯二甲酸與乙醇反應(yīng)，生成4-硝基 鄰苯二甲酸二乙酯，即半抗原中間體；
[0015] 半抗原制備：在非質(zhì)子性有機(jī)溶劑環(huán)境中，所述半抗原中間體與鋅粉反應(yīng)，生成鄰 苯二甲酸二乙酯半抗原，也即DEP半抗原，帶有氨基活性基團(tuán)，可與載體蛋白偶聯(lián)。
[0016] 優(yōu)選地，半抗原中間體制備中，所述強(qiáng)酸為濃硫酸或濃鹽酸，分析純級(jí)別。
[0017] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體制備的步驟具體為：將4-硝基鄰苯二甲酸溶解在乙醇 溶液中，滴加入強(qiáng)酸，形成的反應(yīng)體系發(fā)生酯化反應(yīng)；
[0018] 所述滴加強(qiáng)酸溶液具體為逐滴滴加，為酯化反應(yīng)的常規(guī)操作，強(qiáng)酸不能快速加入， 要逐滴加入，防止局部釋放熱量過多導(dǎo)致整體溫度不均，這樣容易引起爆炸；所述發(fā)生酯化 反應(yīng)的程度是直至原料點(diǎn)消失為止；所述鋅粉為純鋅粉，即化學(xué)級(jí)別分析純，國藥試劑公司 生產(chǎn)。
[0019] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體制備中，所述4-硝基鄰苯二甲酸、乙醇、強(qiáng)酸的摩爾比 為1 : (5~7) : (0. 6~0. 8)。如化學(xué)反應(yīng)方程所示，理想狀態(tài)下4-硝基鄰苯二甲酸、乙醇 的摩爾比是1:2,但為了反應(yīng)順利向右進(jìn)行，一般乙醇的用量是4-硝基鄰苯二甲酸的摩爾 量的5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(qiáng)酸作為酯化反應(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0. 6倍以上，但不超過原料4-硝基 鄰苯二甲酸摩爾量的0.8倍。
[0020] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體制備中，所述反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度為86~90°C，所述 反應(yīng)體系的反應(yīng)時(shí)間為8~10小時(shí)。該溫度更有利于反應(yīng)的進(jìn)行，且用薄層層析檢測(cè)，恒 溫回流8~10小時(shí)可反應(yīng)完全。
[0021] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體制備還包括如下步驟：
[0022] AU除去所述反應(yīng)體系中未反應(yīng)的乙醇和生成的水，然后剩余部分倒入冰水中以 析出固體，即為中間體粗品，這樣有利于終止反應(yīng)，也防止逆反應(yīng)的發(fā)生。
[0023] A2、洗滌所述中間體粗品至洗滌液為無色，重結(jié)晶，干燥，即得純化的鄰苯二甲酸 二乙酯半抗原。
[0024] 優(yōu)選地，所述Al步驟中，所述除去所述反應(yīng)體系中未反應(yīng)的乙醇和生成的水的具 體采用蒸餾。
[0025] 優(yōu)選地，所述A2步驟中，所述洗滌采用的洗滌液為10 %的Na2CO3溶液，洗滌液為無 色時(shí)，其PH為7. 0-8. 0 ;所述重結(jié)晶采用無水乙醇；所述干燥具體指-20°C凍干；最終得到 淺黃色針狀晶體即純化后的4-硝基鄰苯二甲酸二乙酯，也就是鄰苯二甲酸二乙酯半抗原 中間體，即式II化合物。鄰苯二甲酸二乙酯半抗原中間體分子式=C 12H13NO6，分子量：267. 23 ; 熔點(diǎn)：29~31°C。
[0026] 優(yōu)選地，所述半抗原制備的步驟具體為：將所述半抗原中間體溶于非質(zhì)子性有機(jī) 溶劑環(huán)境中；然后加入鋅粉，混合均勻；再滴加入強(qiáng)酸，混合均勻后再加入鋅粉，形成的反 應(yīng)體系恒溫反應(yīng)即可；
[0027] 所述滴加是逐滴加入，該操作是化學(xué)反應(yīng)的常規(guī)操作，強(qiáng)酸不能快速加入，要逐滴 加入，防止局部釋放熱量過多導(dǎo)致整體溫度不均，這樣容易引起爆炸；所述恒溫反應(yīng)具體指