一种氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法，发明专利技术人意外的发现，采用特定方法配制的反应剂进行氢氘置换可以合成四氘取代的式(1)～(4)的氘标记化合物，合成方法简单，反应条件温和，转化效率高，并且产物的纯度较高，同位素丰度高。

Synthesis of a deuterium labeled Zea zearenone and its derivatives

The invention relates to a synthesis method of deuterium labeled zearalenone and its derivatives, the inventor unexpectedly found that reaction agent prepared by a specific method of hydrogen deuterium exchange can be synthesized four deuterium substituted type (1) ~ (4) deuterium labeled compounds, the synthesis method is simple, mild reaction conditions, high conversion efficiency, and the purity of the product is high, high abundance of isotopes.

【技术实现步骤摘要】
一种氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法
本专利技术涉及一种氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法，以及所述氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物作为内标物在玉米赤霉烯酮及其衍生物的质谱检测方法中的应用，属于化工

技术介绍
玉米赤霉烯酮(zearalenone，ZEN)又称F2毒素，是由玉米赤霉菌产生的一种具有类雌激素作用的真菌次生代谢产物，其化学名为6-(10-羟基-6氧基-十一-碳烯基)β-雷锁酸内酯，主要存在于玉米和玉米制品中，小麦、高粱以及大米中也有一定程度的分布。玉米赤霉烯酮，及其衍生物(例如玉米赤霉烯醇、玉米赤霉醇、玉米赤霉酮等)，具有很强的雌性激素类物质的生物活性，对哺乳动物具有一定的生殖毒性和致畸作用，例如摄入被玉米赤霉烯酮及其衍生物污染的饲料可导致家禽，特别是猪牛羊等动物产生雌激素过多症、繁殖机能异常甚至死亡，给畜牧业带来了较大的损失。玉米赤霉烯酮及其衍生物的食源性危害受到越来越多的关注。2002年，中国农业部第193号公告明确规定玉米赤霉醇禁用于所有食品动物，所有可食动物不得检出；2010年卫生部发布的《食品中可能违法添加的非食用物质名单(第四批)》中明确将玉米赤霉醇列入非食用物质。为防止玉米赤霉烯酮及其衍生物进入食物链，政府监控部门需要一种能够快速、准确并很敏感的技术来检测它们。现今检测玉米赤霉烯酮及其衍生物常用的方法有：酶联免疫吸附法(ELISA)、薄层色谱法、免疫亲和柱-HPLC法、质谱技术等。然而，由于玉米赤霉烯酮及其衍生物等兽药残留分析过程中存在着待测物质浓度低、样品基质复杂、干扰物质多、代谢产物多样或不明确等问题，其检测阳性结果均须通过明确的验证方法来进行定性和定量分析，而这些检查方法中，只有质谱检测能够同时提供定性和定量信息。因此，发达国家对于动物源性食品中的兽药残留检测均要求采用同位素稀释质谱法测试，能够有效地校正方法中出现的误差，显著提高检测方法的准确性。稳定同位素稀释质谱法IDMS(IsotopeDilutionMassSpectrometry)是采用与被测物质具有相同分子结构的稳定同位素标记的化合物作为内标物质，用液相色谱-质谱联用仪(LC/MS)进行检测，通过质谱仪测量相应质量数的离子的比值并与标准的比值比较达到准确定量的目的。该方法被公认为是一种测量微量及痕量有机物的基准方法。因此，采用何种同位素标记的玉米赤霉烯酮及其衍生物作为质谱检测的内标物质，以及如何合成该同位素标记的玉米赤霉烯酮及其衍生物，对我国相关食品安全领域的监管检测工作具有重要意义。
技术实现思路
鉴于相关技术的上述问题和/或其他问题，本专利技术提供了一种氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法，所述氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物选自式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮、式(2)的氘标记玉米赤霉酮、式(3)的氘标记玉米赤霉烯醇和式(4)的氘标记玉米赤霉醇的其中之一，所述合成方法包括采用下述式(b)化合物合成式(a)的氘标记化合物的过程，在式(a)和式(b)结构式中，C1和C2两个碳原子之间的虚线表示两个碳原子之间的化学键是单键或者是双键；所述采用式(b)化合物合成式(a)化合物的过程包括以下步骤：1)将碱金属、碱金属的氘化物、碱土金属或碱土金属的氘化物中的其中一种或几种溶解于氘标记的烷基醇中制备获得反应剂；所述氘标记的烷基醇具有R-OD的结构式，其中R为C1-C5的全氘取代、部分氘取代或未被氘取代的烷基；2)将下式(b)化合物置于步骤(1)获得的反应剂中进行氢-氘置换反应获得所述具有式(a)的氘标记化合物；所述步骤1)和步骤2)在惰性气体氛围保护下进行。优选的，所述碱金属为钠或钾。优选的，所述碱土金属为镁或钙。优选的，所述氘标记的烷基醇的结构式中，R为全氘取代的甲基或乙基。优选的，所述步骤2)在温度为20℃-80℃的条件下进行。优选的，在所述步骤2)中，式(b)化合物与所述反应剂中的碱金属和/碱土金属元素的摩尔比值为1:2～1:10。优选的，所述合成方法还包括在步骤2)之后的式(a)的氘标记化合物的纯化步骤，所述纯化步骤包括首先将步骤2)所得溶液的pH值调节至1-5之后旋干，然后加水并将所得溶液调节至碱性，再采用有机溶剂萃取的过程。优选的，所述有机溶剂为二氯甲烷。优选的，所述惰性气体为氮气。优选的，所述式(b)化合物中的C1和C2两个碳原子之间的化学键是双键，经过所述步骤1)和步骤2)生成式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮；采用硼氢化钠和甲醇作为还原试剂还原式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮获得所述式(3)的氘标记玉米赤霉烯醇，反应温度为0℃-30℃；或者，采用三异丙氧基铝和异丙醇作为还原试剂还原式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮获得所述式(3)的氘标记玉米赤霉烯醇，反应温度为55℃-95℃；在有机溶剂环境下，采用雷尼镍或Pd/C作为催化剂并通入氢气来还原式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮获得所述式(4)的氘标记玉米赤霉醇；或者，在有机溶剂环境下，采用氧化铂并通入氢气来还原式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮获得所述式(2)的氘标记玉米赤霉酮，反应温度为30℃-60℃。本专利技术的氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法，专利技术人意外的发现，采用特定方法配制的反应剂进行氢氘置换可以合成四氘取代的式(1)～(4)的氘标记化合物，合成方法简单，反应条件温和，转化效率高，并且产物的纯度较高，同位素丰度高。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术并不限于这些具体实施方式。在本专利技术的一个具体实施方案中，一种氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法，所述氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物选自式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮、式(2)的氘标记玉米赤霉酮、式(3)的氘标记玉米赤霉烯醇和式(4)的氘标记玉米赤霉醇的其中之一，所述合成方法包括采用下述式(b)化合物合成式(a)的氘标记化合物的过程，在式(a)和式(b)结构式中，C1和C2两个碳原子之间的虚线表示两个碳原子之间的化学键是单键或者是双键；具体来说，当C1和C2两个碳原子之间是双键时，式(a)化合物即为式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮；当C1和C2两个碳原子之间是单键时，式(a)化合物即为式(2)的氘标记玉米赤霉酮。采用式(b)化合物合成式(a)化合物的过程包括以下步骤：1)将碱金属、碱金属的氘化物、碱土金属或碱土金属的氘化物中的其中一种或几种溶解于氘标记的烷基醇中制备获得反应剂；所述氘标记的烷基醇具有R-OD的结构式，其中R为C1-C5的全氘取代、部分氘取代或未被氘取代的烷基；2)将下式(b)化合物置于步骤(1)获得的反应剂中进行氢-氘置换反应获得所述具有式(a)的氘标记化合物；所述步骤1)和步骤2)在惰性气体氛围保护下进行。在本专利技术的一个具体实施方案中，碱金属可以为钠(Na)、钾(K)、锂(Li)、铷(Rb)或铯(Cs)，优选Na。在本专利技术的一个具体实施方案中，碱金属的氘化物可以为NaD、KD或LiD等，优选NaD。在本专利技术的一个具体实施方案中，碱土金属可以为镁(Mg)、铍(Be)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)，优选Mg。在本专利技术的一个具体实施方案中，碱土金属的氘化物可以为MgD2、BeD2、CaD2等，优选MgD2。在本专利技术的一个具体实施方案中，氘标记的烷基醇所具有的R-OD的结构式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法，所述氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物选自式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮、式(2)的氘标记玉米赤霉酮、式(3)的氘标记玉米赤霉烯醇和式(4)的氘标记玉米赤霉醇的其中之一，

【技术特征摘要】
1.一种氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物的合成方法，所述氘标记玉米赤霉烯酮及其衍生物选自式(1)的氘标记玉米赤霉烯酮、式(2)的氘标记玉米赤霉酮、式(3)的氘标记玉米赤霉烯醇和式(4)的氘标记玉米赤霉醇的其中之一，其特征在于：所述合成方法包括采用下述式(b)化合物合成式(a)的氘标记化合物的过程，在式(a)和式(b)结构式中，C1和C2两个碳原子之间的虚线表示两个碳原子之间的化学键是单键或者是双键；所述采用式(b)化合物合成式(a)化合物的过程包括以下步骤：1)将碱金属、碱金属的氘化物、碱土金属或碱土金属的氘化物中的其中一种或几种溶解于氘标记的烷基醇中制备获得反应剂；所述氘标记的烷基醇具有R-OD的结构式，其中R为C1-C5的全氘取代、部分氘取代或未被氘取代的烷基；2)将下式(b)化合物置于步骤(1)获得的反应剂中进行氢-氘置换反应获得所述具有式(a)的氘标记化合物；所述步骤1)和步骤2)在惰性气体氛围保护下进行。2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述碱金属为钠或钾。3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述碱土金属为镁或钙。4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述氘标记的烷基醇的结构式中，R为全氘取代的甲基或乙基。5.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述步骤2)在温度为20℃-80℃的条件下进行。6.如权利要求1所述的合成方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，李永利，许卓妮，陈鹰，
申请(专利权)人：上海市计量测试技术研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31