一种二甲基色胺人工半抗原、人工抗原及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二甲基色胺人工半抗原、人工抗原及其制备方法和应用。二甲基色胺人工半抗原的分子结构式如式Ⅰ，二甲基色胺人工抗原的分子结构式如式Ⅱ。本发明专利技术还公开了二甲基色胺人工抗原在制备抗二甲基色胺抗体中的应用。本发明专利技术的二甲基色胺人工半抗原最大程度地保留了二甲基色胺的特征结构，且具有可以与载体蛋白发生偶联的活性基团，可作为抗原决定簇；进一步制备获得的二甲基色胺人工抗原可免疫获得亲和力高、灵敏度高、特异性强的抗二甲基色胺抗体，经免疫新西兰白兔获得的免疫血清的效价高达1:85000，可用于对二甲基色胺进行快速、准确的免疫检测和免疫分析。准确的免疫检测和免疫分析。准确的免疫检测和免疫分析。

【技术实现步骤摘要】
一种二甲基色胺人工半抗原、人工抗原及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物化工
，具体涉及一种二甲基色胺人工半抗原、人工抗原及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]二甲基色胺(DMT)为色胺类新精神活性物质。
[0003]根据现有资料显示，色胺类致幻剂是一类含有色胺结构框架、具有致幻作用的化合物，服用后能使人产生致幻的作用，通常表现为躯体症状：眩晕、无力、震颤、恶心、困倦、皮肤感觉异常和视力模糊；感觉症状：物体的形状扭曲、颜色改变、注意力无法集中、自我感觉听力显著提高，少数情况下会出现感觉错乱；精神症状：情绪改变、紧张、时间感扭曲、无法表达自己的想法、人格解体、梦境般的感觉和视幻觉。长期使用这类致幻剂会使人出现精神症状，甚至成瘾而不能自拔。出于监管目的，需要开发一种快速检测二甲基色胺的方法。
[0004]目前，对二甲基色胺的检测主要依靠高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、薄层色谱法(TLC)、质谱法(MS)等，但是存在仪器昂贵、检测费时、并且需要专业技术人员进行操作等缺点，不能达到现代检测对快速、准确的要求。
[0005]免疫分析法可以弥补以上所有缺点，免疫分析法是一种利用抗原抗体特异性结合反应检测各种物质(药物、激素、蛋白质、微生物等)的分析方法，建立小分子化合物的免疫分析方法的关键是能够制造出对小分子化合物具有高亲和力和高特异性的抗体。但是，由于包括二甲基色胺在内的大多数小分子化合物(分子量小于1000)，不具有免疫原性，即缺乏T细胞表位而无法直接诱导动物机体产生特异性抗体，故小分子物质被称为半抗原。通过适当的化学修饰，在半抗原分子结构的某个位置上带上端部为活性基团的连接臂，再与大分子载体结合，生成半抗原
‑
载体偶联物(即人工抗原)，人工抗原可以借助T细胞表位来间接诱导B细胞的增殖和分化，继而产生特异性抗体。因此，高效的人工抗原的合成是保证免疫分析的前提和关键。
[0006]CN 115521240A公开了一种二甲基色胺半抗原和人工抗原及其制备方法与应用，该专利公开的二甲基色胺人工半抗原选择吲哚环上的氨基进行衍生，虽然后续会选择脱去该衍生基团，但是实际操作来说，该衍生基团的脱离不会很彻底，而该NH基团作为二甲基色胺的主要特征官能团，对抗原的特异性起着决定性的作用，如果脱离不彻底，主要特征官能团NH被遮蔽，制备出的抗原特异性不好，且效价偏低。而且该专利选择直接在5位上连接酸酐，使该半抗原分子同时出现两个过长的烃链，烃链过长的话，半抗原分子自身容易发生折叠，不能充分展开，导致半抗原分子的特征结构部分容易被载体蛋白掩盖，影响抗原的特异性和亲和性。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种二甲基色胺人工半抗原，该二甲基色胺人工半抗原最大程度地保留了二甲基色胺的特征结构，且具有可以与载体蛋白发生偶联的活性基团，可作为抗原
决定簇。
[0008]为实现上述技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0009]本专利技术的第一个目的是提供一种二甲基色胺人工半抗原，其分子结构式如Ⅰ所示：
[0010][0011]本专利技术的第二个目的是提供所述二甲基色胺人工半抗原的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0012](1)吲哚和草酰氯进行取代反应，制得式A所示的化合物；
[0013](2)式A所示的化合物和甲胺进行取代反应，制得式B所示的化合物；
[0014](3)式B所示的化合物与氢化铝锂进行还原反应，制得式C所示的化合物；
[0015](4)式C所示的化合物和4
‑
溴丁酸乙酯进行取代反应，制得式D所示的化合物；
[0016](5)式D所示的化合物进行水解反应，调节pH值为酸性，制得式I所示的二甲基色胺人工半抗原；
[0017]所述方法的反应式如下式所示：
[0018][0019]进一步，所述方法优选按以下步骤进行：
[0020](1)吲哚用无水乙醚溶解，0～5℃温度下和草酰氯搅拌混匀，然后密封置于
‑
20～
‑
15℃温度下静置反应，反应结束后，反应液蒸除溶剂制得式A所示的化合物；
[0021]进一步，优选所述吲哚用无水乙醚溶解，0～5℃温度下(一般在冰浴下)搅拌0.5～1小时，然后滴加草酰氯，滴完后在0～5℃温度下(一般在冰浴下)继续搅拌0.5～1小时，然
后密封置于
‑
20～
‑
15℃温度下静置反应4～6小时。
[0022]所述吲哚、草酰氯的物质的量之比为1:3～4。
[0023]所述无水乙醚的体积用量以吲哚的质量计为200～400mL/g。
[0024]在该反应条件下，吲哚较易溶于无水乙醚，反应液蒸除溶剂得到黄色固体，即为式A所示的化合物，得率和纯度都较高，且后处理程序较为简单。
[0025]优选地，滴加草酰氯时，用注射器控制草酰氯的滴加速度，可以减少反应产生的副产物，以达到提升产率和纯度的目的。优选滴加速度控制在1～10滴/分钟，更优选5滴/分钟。
[0026](2)式A所示的化合物和甲胺水溶液，在0～5℃温度下(一般在冰浴下)搅拌进行取代反应，反应结束后，反应液后处理制得式B所示的化合物；
[0027]所述甲胺水溶液中甲胺的质量分数为30～40％，优选40％。
[0028]优选地，将式A所示的化合物A分批次加入甲胺水溶液中，可以控制反应副产物的产生，提升产率和纯度。
[0029]反应时间优选2～3小时。
[0030]所述式A所示的化合物、甲胺的物质的量之比为1：10～20，优选1：13。
[0031]所述步骤(2)中的反应液后处理的步骤一般为：反应结束后，反应液抽滤，水和无水乙醚洗涤，收集固体沉淀干燥，制得式B所示的化合物。
[0032]在该反应条件下，浅黄色固体B的得率较高，后处理程序较为简单，较易提纯。用纯化水和无水乙醚洗涤沉淀，可以除去反应体系中的副产物或者杂质，以达到大致提纯的目的。
[0033](3)氮气保护下，在无水四氢呋喃溶剂中，式B所示的化合物与氢化铝锂加热至65～70℃进行还原反应，反应结束后反应液后处理制得式C所示的化合物；
[0034]所述式B所示的化合物和氢化铝锂的物质的量之比优选为1:5～15，更优选为1:9～10。
[0035]反应时间优选15～25小时。
[0036]所述无水四氢呋喃的体积用量一般以式B所示的化合物的质量计为50～150mL/g。
[0037]所述步骤(3)中，式B所示的化合物溶于无水四氢呋喃中，溶液呈绿色浑浊，缓慢加入氢化铝锂，在氮气保护，加热进行还原反应，溶液由绿色浑浊变成灰白色浑浊。
[0038]所述步骤(3)中的反应液后处理的步骤一般为：反应结束后，反应液冷却至室温，置于冰浴中，加少量水，加入的水、氢化铝锂的物质的量之比为4～5:1，然后用30wt％氢氧化钠水溶液调至pH为8～9，过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二甲基色胺人工半抗原，其特征在于，分子结构式如Ⅰ所示：2.如权利要求1所述的二甲基色胺人工半抗原的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)吲哚和草酰氯进行取代反应，制得式A所示的化合物；(2)式A所示的化合物和甲胺进行取代反应，制得式B所示的化合物；(3)式B所示的化合物与氢化铝锂进行还原反应，制得式C所示的化合物；(4)式C所示的化合物和4
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溴丁酸乙酯进行取代反应，制得式D所示的化合物；(5)式D所示的化合物进行水解反应，调节pH值为酸性，制得式I所示的二甲基色胺人工半抗原；所述方法的反应式如下式所示：3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法按以下步骤进行：(1)吲哚用无水乙醚溶解，0～5℃温度下和草酰氯搅拌混匀，然后密封置于
‑
20～
‑
15℃温度下静置反应，反应结束后，反应液蒸除溶剂制得式A所示的化合物；(2)式A所示的化合物和甲胺水溶液，在0～5℃温度下搅拌进行取代反应，反应结束后，反应液后处理制得式B所示的化合物；(3)氮气保护下，在无水四氢呋喃溶剂中，式B所示的化合物与氢化铝锂加热至65～70℃进行还原反应，反应结束后反应液后处理制得式C所示的化合物；
(4)异丙醇溶剂中，加入式C所示的化合物、4
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溴丁酸乙酯，在N,N
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二异丙基乙胺、碘化钠的作用下，加热至58～63℃，进行取代反应，反应结束后反应液后处理制得式D所示的化合物；(5)式D所示的化合物用四氢呋喃和无水甲醇溶解，加入1N氢氧化钠水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建，吴彦俪，王镇，
申请(专利权)人：杭州同舟生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：