一种克百威半抗原及其合成工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种克百威半抗原及其合成工艺。所述合成工艺包括如下步骤：将克百威和二酸酐混合于溶剂中，加入催化剂进行反应，完成后得到混合反应液；将所述混合反应液干燥，以超纯水萃取，得到第一水相；将所述第一水相以二氯甲烷萃取，得到第二水相，再进行干燥，得到克百威半抗原。所述合成工艺仅以克百威和二酸酐为原料，与现有技术相比，具有反应试剂种类和用量少、合成过程简单（只需一步反应）、反应条件要求低（普通EP管中即可进行，4~80℃范围均可，无需回流等）、产物分离纯化简单（只需简单2步萃取）的优点，且合成得到的半抗原最大程度地保留了克百威分子的结构（如游离甲基），提高了后续应用检测的准确性。高了后续应用检测的准确性。高了后续应用检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种克百威半抗原及其合成工艺


[0001]本专利技术属于农药残留检测领域，具体涉及一种克百威半抗原及其合成工艺。

技术介绍

[0002]随着我国经济的高速发展，人们对健康的需求也越来越高，这同时也促进了中医药产业的快速发展，因而对中药资源的需求量日益增加。人工种植中药材是实现中药资源再生和持续利用的有效途径，但另一方面，全球植物药贸易中，我国中药材出口占比却很小，药品质量是影响我国中药出口的首要因素，而农药残留是影响药品质量的重要因素，中药农药残留问题已然成为了中药出口的瓶颈，因此农药残留污染已成为当前中药材生产中急待解决的重要问题。为此2020版《中国药典》中也做出了对中药材农药残留检测的相关规定；对33种农残要求必检，而克百威则是这33种农残之一。
[0003]克百威（Carbofuran , CAR）属于氨基甲酸酯类农药, 化学名为2,3
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二氢
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2,2
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二甲基
‑7‑
苯并呋喃基
‑
N
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甲基氨基甲酸酯，商品名为呋喃丹、虫螨威等，属高毒杀虫剂。1969年由FMC公司和Mobay化学公司开发生产。它在农业生产中作为广谱性杀虫、杀线虫剂，并有缩短作物生长期、促进作物生长发育从而有效提高作物产量的作用。但是克百威的作用机理是与胆碱酯酶不可逆结合，使得乙酰胆碱不能分解而蓄积在体内，影响神经中枢传导，对人和野生动物的毒性很高。同时它在酸性土壤中很难降解，极易污染土壤和地下水源，给包括种植中药材在内的农产品安全和环境带来潜在威胁。因此，除加强克百威的使用管理，从源头控制的同时，还应加强对其的检测与监管。
[0004]目前，检测克百威残留的方法主要有高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)和液－质联用法(HPLC
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MS)等。这些检测方法虽然稳定性和重复性好、准确率高、灵敏度高；但是需要复杂精密且昂贵的仪器设备、使用成本高，检测步骤多、时间长，对操作人员技术要求高、对样本前处理要求高，对环境不友好、不适合现场批量检测等；从而限制了这些方法在药用植物大规模检测或各从生产到应用各环节的现场检测的应用。因此，建立简单、快速、灵敏、廉价及适于现场和实验室内进行大批量检测的技术方法具有重要意义。
[0005]基于抗原抗体特异性结合反应的免疫分析法正具备这些优点，常见的有ELISA、放射免疫以及侧向层析快速检测试纸等。尽管免疫分析用于农药残留分析的时间较短，但其检测速度快、成本低、对样本要求不高，可在中药材种植、收获、生产加工、销售等各个环节进行现场快速检测等优点，使其对于提高中药材品质，保证患者健康和突破中药出口瓶颈，有着极大的推动意义。
[0006]免疫分析法的前提是合适的抗原和特异性抗体的制备。克百威分子量为221，是典型的小分子化合物，半抗原，且本身不含有可供偶联的功能基团，必须进行分子改造或半抗原合成，获得带有可偶联基团（常见的为羧基或氨基，以羧基更为常用）的克百威分子改造物或类似物半抗原，再与载体蛋白以共价键偶联形成完全抗原，用于抗体制备和后续的免疫分析。
[0007]现有的对克百威分子改造（即克百威半抗原的合成）的方法主要有：
1、采用类似克百威化学合成的过程，以基础原料一步步合成制备带己酸基或丁酸基的克百威结构类似物，如6
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[[(2,3
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二氢
‑
2,2
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二甲基
‑7‑
苯并呋喃基氧)羰基]氨基]已酸、4
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[[(2，3
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二氢
‑
2,2
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二甲基
‑7‑
苯并呋喃基氧)羰基]氨基]丁酸。
[0008]如授权公告号CN105399711.B专利合成过程为：S1.取1.64g呋喃酚溶于50mL二氯甲烷中，冰浴下加入1.11mg三乙胺，搅拌10分钟后，将3.04g二（对硝基苯）碳酸酯溶于15mL二氯甲烷中，缓慢滴加到上述反应体系中，逐渐升温至30度，继续搅拌反应1小时，TLC板监控反应完成，所用展开剂为石油醚:乙酸乙酯＝10:1；S2.称取与前述呋喃酚等摩尔量的经三乙胺碱化的4－氨基丁丁甲酯盐酸盐，溶于10mL二氯甲烷中，在冰浴条件下加入到上述反应液中，将温度升到室温并继续搅拌过夜；依次用50mL饱和食盐水各洗涤2次；用无水硫酸钠干燥反，过滤除去干燥剂，滤液经真空旋干后经200－300目硅胶柱层析纯化得到半抗原中间体1.8g,洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝10:1，收率为58%。
[0009]S3.将步骤S2所得半抗原中间体溶于15mL1,4
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二氧六环中，加入18mL三氟醋酸和15mL水，60度加热反应4小时后冷却至室温；用30mL乙酸乙酯萃取2次，合并有机相后依次用30mL水、饱和碳酸氢钠、水、饱和食盐水各洗涤2次；用无水硫酸钠干燥后，过滤除去干燥剂，滤液经真空旋干后经200－300目硅胶柱层析纯化得到半抗原0.73g，洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯＝5:1，收率为42%。
[0010]然而这种方法的缺点为：一是结构中缺少克百威分子原有的一个甲基，这个甲基的缺失对抗原空间结构，抗体识别和结合，以及降低制备的检测试剂与其他类似农药的交叉反应等情况存在潜在不利影响；二是合成步骤多，过程复杂，反应条件和装置要求相对较高，产物纯化过程相对复杂等，也因此该反应要用到的化学试剂的量相对要多。对于非化学实验室或生产单位来说实现起来较为困难。
[0011]2、以2
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n
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丁氨基丙酸为起始原料，经过硫化、氯化后再与3
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羟基克百威反应得到的带羧基的以3
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羟基克百威为基础的结构类似物。这种分子在结构上保留了克百威原有甲基，但同时在呋喃环上加了羟基，在所加羧基链中引入了S,N等原子以及另一个4碳侧链，这使得该分子结构与克百威相比差异较前一种方法产物更大，对其抗原决定基结构影响的可能性大增，也增加了抗体结合克百威主体结构的难度；同时合成反应也同样存在与方法1相同的缺点。
[0012]故基于此，提出本专利技术技术方案。

技术实现思路

[0013]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种克百威半抗原及其合成工艺。所述合成工艺仅以克百威和二酸酐为原料，与现有技术相比，具有反应试剂种类和用量少、合成过程简单（只需一步反应）、反应条件要求低（普通EP管中即可进行，4~80℃范围均可，无需回流等）、产物分离纯化简单（只需简单2步萃取）的优点，且合成得到的半抗原最大程度地保留了克百威分子的结构（如游离甲基），提高了后续应用检测的准确性。
[0014]本专利技术的方案是提供一种克百威半抗原的合成工艺，所述合成工艺包括如下步骤：
（1）将克百威和二酸酐混合于溶剂中，加入催化剂进行反应，完成后得到混合反应液；（2）将所述混合反应液干燥，以超纯水萃取，得到第一水相；（3）将所述第一水相以二氯甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种克百威半抗原的合成工艺，其特征在于，所述合成工艺包括如下步骤：（1）将克百威和二酸酐混合于溶剂中，加入催化剂进行反应，完成后得到混合反应液；（2）将所述混合反应液干燥，以超纯水萃取，得到第一水相；（3）将所述第一水相以二氯甲烷萃取，得到第二水相，再进行干燥，得到克百威半抗原。2.根据权利要求1所述克百威半抗原的合成工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述二酸酐为丁二酸酐、戊二酸酐或己二酸酐中的一种。3.根据权利要求1所述克百威半抗原的合成工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂为吡啶。4.根据权利要求1所述克百威半抗原的合成工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述催化剂为4
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二甲氨基吡啶或4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕俊海，
申请(专利权)人：中国中医科学院医学实验中心，
类型：发明
国别省市：