塑化劑鄰苯二甲酸二（2-乙基）己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 (2-乙基）己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(rùn)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。由于PAEs普遍存在于大氣、水體、土壤、生物乃至人體等自然和人 類環(huán)境中，且能在全球各個(gè)主要工業(yè)國(guó)家環(huán)境中均普遍檢出，所以它們己成為全球性最普 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"。
[0003] 其中，鄰苯二甲酸二-(2-乙基）己酯（英文名稱：Diethylhexyl phthalate，簡(jiǎn)稱 DEHP)，又名酞酸雙（2-乙基己）酯，CAS號(hào)為117-81-7,分子式為C24H 38O4，分子量為390. 56， 無色液體，易溶于乙醇、乙醚和礦物油等。該物質(zhì)強(qiáng)毒性，可能會(huì)造成小孩性別錯(cuò)亂、生殖器 短小，對(duì)動(dòng)物會(huì)產(chǎn)生致癌反應(yīng)；可在人體中累加，可危害男性生殖能力，促使女性性早熟。該 物質(zhì)主要作為塑膠制品（如：軟性PVC產(chǎn)品、醫(yī)療注射用品、玩具等）的增塑劑而廣泛使用。 近些年來，臺(tái)灣食品中檢測(cè)到該物質(zhì)含量較高，已對(duì)人體健康構(gòu)成威脅，因此，DEHP在各類 食品中的含量引起了社會(huì)的高度關(guān)注。
[0004] 目前對(duì)鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯的檢測(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(chǎng)快速檢測(cè)。為克服這些缺點(diǎn)，尋求一種快速、簡(jiǎn)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。
[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(jiǎn)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(jiǎn)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 析方法（BA-ELISA)，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)IO 15M ^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。
[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(cè)鄰苯二甲酸二（2-乙基） 己酯的相關(guān)報(bào)道。對(duì)于鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯免疫監(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 (2_乙基）己酯免疫檢測(cè)方法的關(guān)鍵。
[0007] 因此，鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯半抗原的制備是采用免疫方法測(cè)定鄰苯二甲 酸二（2-乙基）己酯的基礎(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（2-乙 基）己酯半抗原及其制備方法，是一種步驟簡(jiǎn)單，速度快，產(chǎn)率高的鄰苯二甲酸二（2-乙基） 己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（2-乙基）己酯半抗原，結(jié)構(gòu)式如式I 所示：
[0011]
[0012] 所述式I化合物為黃色針狀結(jié)晶體，熔點(diǎn)為34~36°C。
[0013] 第二方面，本發(fā)明還涉及一種所述鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯半抗原的制備方 法，所述制備方法包括如下步驟：
[0014] 半抗原中間體制備：在強(qiáng)酸環(huán)境中，4-硝基鄰苯二甲酸與異辛醇發(fā)生酯化反應(yīng)， 生成4-硝基鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯，即為半抗原中間體；
[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、強(qiáng)酸反應(yīng)， 即得鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯半抗原；也即DEHP半抗原，帶有氨基活性基團(tuán)，引入的氨 基基團(tuán)可與載體蛋白偶聯(lián)。
[0016] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體制備的步驟中，所述強(qiáng)酸為濃硫酸或濃鹽酸。
[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異辛 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。
[0019] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體制備的步驟中，4-硝基鄰苯二甲酸、異辛醇、強(qiáng)酸的摩 爾比為1:5~6:0. 6~0. 7。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、異辛醇 的摩爾比是1:2,但為了反應(yīng)順利向右進(jìn)行，一般異辛醇的用量是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6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數(shù)的0. 6倍以上，但不超過原料4-硝 基鄰苯二甲酸摩爾數(shù)的0. 7倍。
[0020] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體制備的步驟中，所述反應(yīng)的溫度為120~150°C，所述 反應(yīng)的時(shí)間為5~6小時(shí)；該溫度更有利于酯化反應(yīng)的進(jìn)行，且用薄層層析檢測(cè)，恒溫回流 5~6小時(shí)可反應(yīng)完全。
[0021] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體制備的步驟還包括：
[0022] AU除去所述反應(yīng)體系中未發(fā)生酯化反應(yīng)的異辛醇和反應(yīng)生成的水，然后將剩余 部分倒入冰水中、析出物即為半抗原中間體粗品；這樣有利于終止反應(yīng)，也防止逆反應(yīng)的發(fā) 生；
[0023] A2、將所述半抗原中間體粗品洗滌至洗滌液為無色，干燥，即得純化的半抗原中間 體。
[0024] 優(yōu)選地，步驟Al中，除去所述反應(yīng)體系中未發(fā)生酯化反應(yīng)的異辛醇和反應(yīng)生成的 水的方法采用蒸餾；所述倒入為趁熱倒入。
[0025] 優(yōu)選地，步驟A2中，所述洗滌具體采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na2CO3溶液；洗滌至洗 滌液為無色時(shí)，其pH為7. 0~8. 0 ;所述干燥具體為采用無水Na2S04脫水干燥；通過步驟 A2得到黃色油狀液體即4-硝基鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯，也就是鄰苯二甲酸二（2-乙 基）己酯半抗原中間體，即式II化合物，分子式為C 24H37NO6，分子量為435. 55。
[0026] 優(yōu)選地，所述半抗原制備的步驟具體為：將半抗原中間體于非質(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，再次加入鋅粉，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，該操作屬進(jìn)行酯化反應(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；所述恒溫反應(yīng)持 續(xù)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(guó)藥試劑公司生產(chǎn)。
[0028] 優(yōu)選地，所述非質(zhì)子性有機(jī)溶劑包括苯、甲苯或丙酮；所述強(qiáng)酸為濃鹽酸或濃硫 酸；所述混合均勻?yàn)榇帕嚢杌旌稀?br>[0029] 優(yōu)選地，所述半抗原中間體、強(qiáng)酸、非離子性有機(jī)溶劑和鋅粉的摩爾比為1: (20~ 25) : (550~580) : (18~20)，其中非離子性有機(jī)溶劑作為基質(zhì)溶液并不參與反應(yīng)。如化學(xué) 反應(yīng)方程所示，理想狀態(tài)下半抗原中間體4-硝基鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯、強(qiáng)酸和鋅 粉的摩爾比是1:55:10,但為了反應(yīng)順利向右進(jìn)行，一般純鋅粉的用量是原料4-硝基鄰苯 二甲酸摩爾量的18倍以上，但不能超過原料4-硝基鄰苯二甲酸摩爾量的20倍；此外，強(qiáng)酸 作為還原反應(yīng)的強(qiáng)氧化劑，所用量一般是原料4-硝基鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯摩爾量 的20倍以上，但不超過原料4-硝基鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯摩爾量的25倍，而非質(zhì) 子性有機(jī)溶劑苯的摩爾數(shù)需要是強(qiáng)氧化劑摩爾數(shù)的20倍以上，但不超過強(qiáng)氧化劑摩爾數(shù) 的28倍。
[0030] 優(yōu)選地，所述恒溫反應(yīng)的溫度為25~30°C，所述恒溫反應(yīng)的時(shí)間為10~12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)