CN110003035B - 稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-d5及其制备方法 - Google Patents

稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-d5及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稳定同位素标记3‑氨基苯甲酸乙酯‑D5及其制备方法。该方法包括:以乙醇‑D6为同位素标记前体,与3‑氨基苯甲酸经双分子酯化反应而得;所述乙醇‑D6为DOCD2CD3。本发明填补了稳定同位素标记3‑氨基苯甲酸乙酯‑D5缺失的现状,制备的稳定同位素标记3‑氨基苯甲酸乙酯‑D5同位素标记位置稳定,同位素丰度在99.0%atom D以上,可充分满足食品安全领域残留同位素稀释‑液相色谱串联质谱检测的需求。

Description

稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-D5及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种稳定同位素内标物质的有机合成方法,尤其是涉及一种稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-D5的制备方法。
背景技术
近几年来,北京某水产市场用麻醉剂运输活鱼,经媒体曝光之后,麻醉剂的安全问题被沸沸扬扬。MS-222(3-Aminobenzoic acid ethyl ester methanesulfonate)化学名是 3-氨基苯甲酸乙酯甲基磺酸盐,cas号886-86-2,分子式为C10H15NO5S,结构式如式 a所示。MS-222是一种被美国、加拿大和挪威等国批准可以在水产行业中使用的渔用 麻醉剂。但是,相关研究表明,水产品中残留的MS-222通过生物迁移在人体蓄积后 将对人体健康产生潜在风险,如过敏反应、造血紊乱、可能致癌等。目前,该类麻醉 剂在我国水产行业中的使用和残留问题已经引起了关注。尤其是在2013和2015年年 北京某水产市场连续被媒体曝光使用麻醉剂运输活鱼后,水产品中麻醉剂的食用安全 性问题更是引起社会各界的广泛关注。
Figure BDA0001926395770000011
用来检测MS-222的主要检测技术有高效液相色谱法、分光光度法和高效液相色谱质谱(HPLC-MS)法。高效液相色谱法和分光光度法的检测限高,故很少使用。而 质谱作为目前发展最快的检测技术,凭借其能够同时提供定性和定量信息的优点在各 类残留检测中的应用越来越广泛,已经成为实验室必备的分析和确证仪器。
稳定同位素稀释质谱法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HPLC-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。采用稳定同位素内标可以有效消除 样品在提取、净化等前处理步骤中所引起的回收率差异,从而避免因为样品前处理过 程的损失对检测结果造成的偏差。
稳定同位素内标的这种特性与HPLC-MS的高灵敏度和处理复杂样品的能力结合起来,使得色谱-同位素稀释质谱技术被公认为是一种测量微量及痕量有机物的基准方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-D5及其制备方法。
本发明提供的稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-D5,如式I所示,
Figure BDA0001926395770000021
本发明提供的制备所述稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-D5的方法,包括:
以稳定同位素标记乙醇-D6为同位素标记前体,与3-氨基苯甲酸经双分子酯化反应而得。
上述方法中,所述3-氨基苯甲酸和稳定同位素标记乙醇-D6的摩尔比为1:(23~30); 具体为1:26。
所述双分子酯化反应步骤中,时间为1~5h;具体为2h;温度为室温。
所述双分子酯化反应在有机溶剂中进行。具体的,所述有机溶剂选自丙酮、乙腈、二氧六环中至少一种。
所述方法还包括:在所述双分子酯化反应步骤之后,将反应体系浓缩,用萃取剂萃取。
具体的,所述浓缩步骤中,浓缩方法为旋转蒸发;
所述萃取剂选自乙酸乙酯、乙醚和乙酸甲酯中至少一种。
更具体的,所述方法还包括:将反应体系浓缩,向浓缩所得体系中加水,用萃取 剂萃取,合并萃取液,水洗,再次浓缩,硅胶柱层析。
另外,上述本发明提供的式I所示化合物作为同位素内标在检测麻醉剂中的应用,也属于本发明的保护范围。其中,所述麻醉剂为渔用麻醉剂;具体为MS-222。
与现有技术相比,本发明具有以下优点及有益效果:
1、本发明首次公开稳定同位素2H标记3-氨基苯甲酸乙酯的合成方法;
2、本发明工艺路线简单,稳定同位素原子利用率高,同位素原子标记位置稳定;
3、本发明产品易分离纯化,同位素丰度在99%atom2H以上;
4、本发明填补了国内外稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-D5缺失的现状,将为更准确的定量检测食品中3-氨基苯甲酸乙酯提供标准试剂,经济性和使用价值良好, 具有较好的推广前景。
附图说明
图1为3-氨基苯甲酸乙酯-D5(a)和3-氨基苯甲酸乙酯(b)的ESI电离质谱图。
图2为3-氨基苯甲酸乙酯-D5(a)和3-氨基苯甲酸乙酯(b)的核磁表征图。
图3为3-氨基苯甲酸乙酯及其同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-D5多反应监测模式色谱质谱图。
图4为选择实际阴性水产品进行标准添加并测定的多反应监测模式色谱质谱图(添加浓度4.0μg/kg)。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获 得。
实施例1
量取5mL(85.6mmol)乙醇-D6(DOCD2CD3)和0.5g(3.3mmol)3-氨基苯甲酸 依次加入到圆底烧瓶中;将圆底烧瓶置于冰浴中,磁力搅拌条件下,逐滴加入0.5mL 氯化亚砜;完毕后,将圆底烧瓶置于室温环境,持续磁力搅拌2h;反应完毕后,旋蒸 浓缩至体积约为1mL;冷却至室温,加入150mL水;加入10mL乙酸乙酯萃取,重复 萃取三次,合并乙酸乙酯萃取液;加入50mL水洗涤乙酸乙酯萃取液,重复洗涤三次; 旋蒸浓缩后采用硅胶层析柱进行分离纯化,即得到稳定同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯 -D5
采用离子源为电喷雾电离(ESI)的HPLC-MS对3-氨基苯甲酸乙酯-D5和3-氨基 苯甲酸乙酯进行对比表征,详见图1。图1中(a)结果表明,质谱ESI下出现的母离 子m/z 171,与目标物理论相对分子质量(170)相符。图1中(a)与图1中(b)相 比,3-氨基苯甲酸乙酯-D5的质谱图中分子离子峰的m/z 171比3-氨基苯甲酸乙酯的分 子离子峰的m/z 166增加5,且碎片离子的质荷比均有所增加,质谱图确证了3-氨基 苯甲酸乙酯-D5的合成。图2中(a)与图2中(b)相比,3-氨基苯甲酸乙酯-D5的1H- NMR(400MHz,Cl3CD)谱图中保留了母体中苯环的氢谱信息,但δ1.34-1.39(3H,m, CH3)峰和δ4.30-4.37(2H,m,OCH2)峰消失。由此可推测乙醇-D6与3-氨基苯甲酸发 生了酯化反应,同时苯环上的苯甲酸基转变成了苯甲甲酸乙酯-D5。图2中(a)与图2 中(b)相比,核磁图表明同位素丰度在99%atom2H以上。
实施例2
1材料方法
1.1仪器
20At高效液相色谱仪(Shimadzu),8060三重四级杆质谱仪(Shimadzu)等。
1.2试剂
乙腈(色谱纯,购于德国merck公司),氯化钠和无水硫酸镁(分析纯,购于北京 化工厂),PSA(40-63μm,
Figure BDA0001926395770000041
购于上海安谱实验科技股份有限公司),3-氨基苯甲 酸乙酯(进口,纯度>98%),3-氨基苯甲酸乙酯-D5(实验室合成),3-氨基苯甲酸乙酯 和3-氨基苯甲酸乙酯-D5的标准溶液均配制在甲醇中。
1.3色谱条件
a)色谱柱:Kromasil C18反相色谱柱((2.1mm×50mm,3.5μm);
b)流动相及梯度洗脱条件:
0-1.5min末,流动相0.1%甲酸水溶液的体积百分比从60%到10%,流动相0.1%甲酸甲醇溶液的体积百分比从40%到90%;
1.51min起-2.0min末,流动相0.1%甲酸水溶液的体积百分比为10%,流动相0.1% 甲酸甲醇溶液的体积百分比为90%;
2.01min起-2.01min末,流动相0.1%甲酸水溶液的体积百分比从10%到60%,流动相0.1%甲酸甲醇溶液的体积百分比从90%到40%;
2.02min起-3.51min末,流动相0.1%甲酸水溶液的体积百分比为60%,流动相0.1% 甲酸甲醇溶液的体积百分比为40%;
所述流动相0.1%甲酸水中,0.1%代表甲酸水溶液中甲酸的质量百分浓度;
所述0.1%甲酸甲醇溶液中,0.1%代表甲酸甲醇溶液中甲酸的质量百分浓度;
c)进样量:5μL;
d)柱温:40℃;
e)流动相流速:0.3mL/min。
1.4质谱条件
电离方式为ESI电离;多反应监测模式参数见表1;雾化气压力:2.0mL/min;干 燥气压力:10mL/min;加热气压力:10mL/min;加热块温度:400℃;曲型脱溶剂管 温度250℃。
1.5样品前处理
鱼体解剖、匀浆,得到鱼糜样品,-20℃冰箱中低温保存;称取2.0g鱼糜样品,室 温下融解后于50mL具盖离心试管中,加100μL同位素标记内标3-氨基苯甲酸乙酯- D5溶液(0.2mg/mL)充分浸润,浸润温度为室温,时间为2min;
加入10mL乙腈和醋酸钠缓冲液(pH4.0)混合溶液(体积比7:3)提取,500rpm 漩涡振荡5min,;加入3g无水硫酸镁和1g氯化钠,500rpm涡旋振荡1min后,超 声(200W)提取10min;-20℃环境中冷冻30min,10000rpm离心10min;将上清液 转移到含有300mg N-丙基乙二胺键合固相吸附剂(PSA(粒径为40-63μm;孔径具体 为
Figure BDA0001926395770000054
购于上海安谱实验科技股份有限公司)的15mL离心管中,500rpm涡旋振 荡2min,10000rpm离心10min;将上清液转移到15mL离心管中,氮吹至干,1mL 流动相(甲醇:水=1:1V/V,含有0.1%甲酸)复溶,经0.22μm有机相滤膜过滤后进 行HPLC-MS分析。
1.5.3结果表示
单点校准:
Figure BDA0001926395770000051
或标准曲线校准:由As=aCs+b,
求得a和b,则
Figure BDA0001926395770000052
按下式计算相应的3-氨基苯甲酸乙酯残留量:
Figure BDA0001926395770000053
式中:
X——供试试料中相应的3-氨基苯甲酸乙酯残留量,μg/kg;
Cs——标准溶液中相应的3-氨基苯甲酸乙酯浓度,ng/mL;
C——供试试料溶液中相应的3-氨基苯甲酸乙酯浓度,ng/mL;
As——标准溶液中相应的3-氨基苯甲酸乙酯和3-氨基苯甲酸乙酯-D5峰面积比值;
A——供试试料溶液中相应的3-氨基苯甲酸乙酯和3-氨基苯甲酸乙酯-D5峰面积比值;
V——浓缩后定容体积,mL;
m——供试试料质量,g。
注:计算结果需扣除空白值,测定结果用平行测定的算术平均值表示,保留三位有效数字。
2.结果与分析
2.1保留时间确定
本文采用乙腈作为提取溶剂和定容溶剂,将3-氨基苯甲酸乙酯和3-氨基苯甲酸乙酯-D5的标准品置于自动进样器,取5μL注入HPLC-MS进行测定,得到3-氨基苯甲酸 乙酯和3-氨基苯甲酸乙酯-D5的多反应监测模式离子图,具体见图3。
表1.3-氨基苯甲酸乙酯及其同位素标记3-氨基苯甲酸乙酯-D5信息及多反应监测模式参数
Figure BDA0001926395770000061
2.2水产品中3-氨基苯甲酸乙酯测定再现性及精密度
采用标准添加法在不同种类水产品中添加不同浓度3-氨基苯甲酸乙酯,根据以上条件进行灵敏度、日内和日间多次重复测定考察再现性及精密度。不同种类水产品中 3-氨基苯甲酸乙酯的方法定量限为4.0μg kg-1,日内和日间精密度(相对标准偏差)具 体结果见表2:
表2、不同水产品中不同添加浓度的测定结果
Figure BDA0001926395770000062
从表2可见,对于不同水产品中3-氨基苯甲酸乙酯的不同添加浓度在连续多次测定,日内和日间相对标准偏差RSD<4%,表明精密度很好。
从表2可见,对于不同种类水产品中3-氨基苯甲酸乙酯的不同添加浓度在连续多次测定,不同添加浓度回收率均在92.08-97.50%。结果表明,检测方法再现性很好。
2.3水产品中3-氨基苯甲酸乙酯测定
选择实际阴性水产品进行标准添加并测定,多反应监测模式色谱质谱图见图4。
从图4可见,水产品分析3-氨基苯甲酸乙酯及3-氨基苯甲酸乙酯-D5峰对称均匀,与其他杂峰明显分离,不存在杂峰干扰。

Claims (3)

1.一种制备式I所示化合物的方法,包括:
以乙醇-D6为同位素标记前体,与3-氨基苯甲酸经双分子酯化反应而得;
所述乙醇-D6为DOCD2CD3
Figure FDA0003226532710000011
所述3-氨基苯甲酸和乙醇-D6的摩尔比为1:23~30;
所述双分子酯化反应步骤中,时间为1~5h;温度为室温;
所述双分子酯化反应在有机溶剂中进行;
所述有机溶剂选自丙酮、乙腈和二氧六环中至少一种;
所述方法还包括:在所述双分子酯化反应步骤之后,将反应体系浓缩,用萃取剂萃取;
所述浓缩步骤中,浓缩方法为旋转蒸发;
所述萃取剂选自乙酸乙酯、乙醚和乙酸甲酯中至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述3-氨基苯甲酸和乙醇-D6的摩尔比为1:26。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述时间为2h。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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