CN118271198A - 二氨基苯类有机物及其制备方法及其应用、α-二羰基化合物的检测方法 - Google Patents
二氨基苯类有机物及其制备方法及其应用、α-二羰基化合物的检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种二氨基苯类有机物及其制备方法及其应用、α‑二羰基化合物的检测方法，所述二氨基苯类有机物的结构的结构如式(1)所示：其中，R1为碳原子数为2～5的链烯基、碳原子数为2～5的炔基、碳原子数为1～5且被巯基取代的链烷基、碳原子数为1～5且被叠氮基团取代的链烷基中的任意一种。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种二氨基苯类有机物及其制备方法及其应用、α-二羰基化合物的检测方法。
背景技术
糖类物质的食品中发生美拉德反应或焦糖化反应后会形成α-二羰基化合物，α-二羰基化合物的主要结构特征为两个具有吸电子羰基的碳原子连接，具有较强的缺电子化学特性，由此导致α-二羰基化合物易与富电子基团如蛋白质或氨基酸中的氨基、巯基等发生反应，改变食品中蛋白质或氨基酸等活性物质的结构和功能，从而引起机体代谢功能紊乱、衰老等多种疾病。
α-二羰基化合物的结构稳定性差、种类多样，且在不同物品中的含量差别大，一般通过采用检测探针进行衍生标记的方法对物品中进行分析和检测。然而，传统的探针对待测样品中的α-二羰基化合物进行衍生标记时，会受到其他杂质的干扰，导致分析结果不准确。
由此，传统技术仍有待改进。
发明内容
基于此，有必要提供一种二氨基苯类有机物及其制备方法及其应用、α-二羰基化合物的检测方法，能提高对α-二羰基化合物的检测准确度。
本申请一方面，提供一种二氨基苯类有机物，所述二氨基苯类有机物的结构如式(1)所示：
其中，其中，R1为碳原子数为2～5的链烯基、碳原子数为2～5的炔基、碳原子数为1～5且被巯基取代的链烷基、碳原子数为1～5且被叠氮基团取代的链烷基中的任意一种
上述二氨基苯类有机物具有特定的结构，将邻位二氨基苯部分、邻位硝基苄及特定的R1基团有机结合，其中邻位二氨基苯部分作为α-二羰基化合物的捕捉基团，可以与α-二羰基化合物反应从而达到衍生标记α-二羰基化合物的目的，同时邻位二氨基苯部分通过与邻位硝基苄形成酯基连接，且邻位硝基苄的苯环上还连接修饰有R1基团，一方面，R1为特定的活性基团，可进一步与固定剂中的基团进行点击化学反应，使得与α-二羰基化合物反应所得衍生物通过固定剂富集，进而将α-二羰基化合物反应得到的衍生物与其他物质区分开，达到纯化富集的目的；另一方面，邻位硝基苄的中硝基及其邻位形成的酯基部分可以进行光控裂解反应，从而可以将富集后的衍生物进行裂解得到含特定结构的裂解物，以此进行分析测试。如此，上述二氨基苯类有机物用于检测物品中的α-二羰基化合物时，可以在捕捉α-二羰基化合物的同时，提纯富集衍生物，以降低其他杂质检测结果的不利影响，提高对α-二羰基化合物的检测准确度，尤其是能提高对α-二羰基化合物的定量检测的准确度。
可理解：R1中含有常用的能进行点击化学反应的活性基团，例如双键、三键、巯基及叠氮基团，具体种类的选择可以根据固定剂所用种类进行选择。
在其中一些实施例中，所述二氨基苯类有机物的结构如式(1-2)所示：
本申请的另一方面提供上述二氨基苯类有机物的制备方法，包括如下步骤S10～S40：
步骤S10、将化合物(a)与化合物(b)进行第一取代反应，制备化合物(c)。
步骤S20、将化合物(c)与硝化试剂进行硝化反应，制备化合物(d)。
步骤S30、将化合物(d)进行加氢还原反应，制备化合物(e)。
步骤S40、将化合物(e)与化合物(f)进行缩合反应，然后脱去氨基的保护基团，制备式(1)所示的二氨基苯类有机物。
其中，R2为氨基的保护基团。
本申请的又一方面，提供上述二氨基苯类有机物用作α-二羰基化合物的检测探针的应用。
上述二氨基苯类有机物用于检测物品中的α-二羰基化合物时，可以在捕捉α-二羰基化合物的同时，提纯富集衍生物，以降低其他杂质检测结果的不利影响，提高对α-二羰基化合物的检测准确度，尤其是能提高对α-二羰基化合物的定量检测的准确度。
本申请的又一方面，提供一种α-二羰基化合物的检测方法，包括如下步骤S50～S70。
步骤S50：采用如上二氨基苯类有机物与待测物进行衍生化反应，制备衍生化产物；
步骤S60：将所述衍生化产物与固定剂进行点击化学反应，然后于光照条件下进行裂解反应，制备裂解产物；所述固定剂含有能与二氨基苯类有机物中的R1进行点击化学反应的功能基团；
步骤S70：将所述裂解产物进行定性检测分析。
上述检测方法中，先采用上述特定结构的二氨基苯类有机物与待测物进行衍生化反应，制备衍生化产物，然后与固化剂进行点击化学反应固化，从而将α-二羰基化合物的衍生物与其他物质区分开，达到纯化富集的目的，然后进行光控裂解反应得到含特定结构的裂解物，以此进行分析测试。整个过程集标记捕捉、提纯富集、光控裂解和检测于一体，用于广谱筛查检测未知样品中的α-二羰基化合物时，能提高对α-二羰基化合物的检测准确度，尤其是定量检测的准确度。
研究人员采用各类α-二羰基化合物与探针参照上述检测过程中步骤进行模拟反应，并对产物进行检测分析，结果表明：上述检测方法过程中涉及的反应路线及产物如下：
步骤S50中衍生反应如下：
其中，α-二羰基化合物的结构如(B)所示，步骤S10中探针中的氨基与α-二羰基化合物中的羰基反应成环，获得式(C)所示衍生物。
在其中一些实施例中，定性检测分析的步骤包括如下步骤：
将所述裂解产物进行液相色谱串联质谱测试，分析质谱测试中是否对应有式(A)所示化合物的特征峰，以此判断所述待测物是否含有α-二羰基化合物；
各R4分别独立地选自H或碳原子数为1～5的链烷基。
步骤S60中点击反应过程中固相剂的基团与式(C)所示衍生物中的R1进行点击反应，从而将α-二羰基化合物的衍生物与其他物质区分开，达到纯化富集的目的，然后进行光裂解反应，硝基及与硝基相邻的苯环上的酯基部分会发生复杂的裂解反应，获得式(A)所示化合物。
式(A)所示化合物含有探针中的氨基与α-二羰基化合物中的羰基反应成环的特征部分，对裂解产物进行液相色谱串联质谱测，根据测试信息分析其是否具有对应有式(A)所示化合物的特征峰，即可判断待测物是否含有α-二羰基化合物。
如下以固定剂为六(三巯基丙酸)二季戊四醇酯、探针结构如式(1-2)所示为例，点击反应的其中一种产物如下(D)所示：
需要说明的是，式(D)中的巯基可继续与其他衍生物中的双键反应，上述式(D)仅仅只是其中一种具体的点击反应产物，但点击反应产物并不仅限于此。
在其中一些实施例中，判断所述待测物是否存在α-二羰基化合物的过程如下：
若所述质谱测试获得的二级质谱图中出现[M1-H]-和[M2-H]-的特征质谱碎片离子峰，则判定所述待测物含有α-二羰基化合物，反之，则判定所述待测物不含有α-二羰基化合物；
所述[M1-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比与[M2-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比之差为44；
在质谱测试中，经过碰撞电压的优化，发现裂解产物的两种特征碎片离子为质荷比相差44，可用于未知样品中α-二羰基化合物的广谱筛查。申请人选取12种含糖食品，采用上述检测方法对其冻干状态下和热加工状态分别进行测试，结果显示经过热加工的食品中乙二醛和甲基乙二醛的含量要高于冻干状态下的食品，结果准确可靠。
经研究检测，M1代表式(A)所示化合物。
可理解，[M1-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比为代表式(A)所示化合物脱去一个氢后形成的离子的质荷比，同理，[M2-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比为代表式(A-1)所示化合物脱去一个氢后形成的离子的质荷比。
在其中一些实施例中，所述液相色谱串联质谱测试满足如下(1)～(2)中至少一个条件：
(1)所述液相色谱串联质谱测试中，液相色谱采用的流动相包括甲酸水溶液和甲醇，检测波长为254nm；
(2)所述质谱采用的条件包括：离子化方式为电喷雾电离；雾化气温度为350℃～450℃；干燥气流速为2L/min～5L/min；脱溶剂管温度为250℃；加热模块温度为200℃～300℃；离子源接口电压为3.5kV～4.5kV。
在其中一些实施例中，所述检测方法满足如下(3)～(7)中至少一个条件：
(3)所述固定剂包括碳原子数为3～10的烯烃化合物、碳原子数为3～10的炔烃化合物、被巯基取代的酯化烷烃化合物中的任意一种。
(4)所述衍生化反应的温度为20℃～80℃；
(5)所述点击化学反应在光照和引发剂的作用下进行；
(6)所述裂解反应的条件包括：于365nm波长光照下进行反应2h～10h；
(7)所述α-二羰基化合物的结构如(B)所示：
各R4分别独立地选自H或碳原子数为1～5的链烷基。
本申请的又一方面，提供一种检测试剂盒，所述检测试剂盒包括如上所述的二氨基苯类有机物和固定剂；
所述固定剂含有能与所述二氨基苯类有机物中的R1进行点击反应的基团。
二氨基苯类有机物和固定剂具体结构如上所述，在此不再赘述。
上述检测试剂盒用于检测物品中的α-二羰基化合物时，准确度高。
附图说明
图1为实施例1制得的二氨基苯类有机物的核磁氢谱图；
图2为实施例2步骤5中制得的液相色谱图；
图3为实施例2步骤6中制得的液相色谱图；
图4为实施例2步骤7中制得的质谱图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在本申请中，术语“烷基”指的是烷烃失去一个氢后形成的基团，例如甲烷失去一个氢后形成甲基，“链烷基”是指不成环的烷基。例如“碳原子数为1～5的烷基”的碳原子数可以为1至5，包括1、2、3、4、5，非限制性实例包括甲烷基、乙烷基、正丙烷基。同理，“烯基或炔基”指的是烯烃或炔烃失去一个氢后形成的基团，例如乙烯失去一个氢后形成乙烯基，乙炔失去一个氢后形成乙炔基。
本发明提供了本申请一方面，提供一种二氨基苯类有机物，二氨基苯类有机物的结构如式(1)所示：
其中，其中，R1为碳原子数为2～5的链烯基、碳原子数为2～5的炔基、碳原子数为1～5且被巯基取代的链烷基、碳原子数为1～5且被叠氮基团取代的链烷基中的任意一种。
上述二氨基苯类有机物具有特定的结构，将邻位二氨基苯部分、邻位硝基苄及特定的R1基团有机结合，其中邻位二氨基苯部分作为α-二羰基化合物的捕捉基团，可以与α-二羰基化合物反应从而达到衍生标记α-二羰基化合物的目的，同时邻位二氨基苯部分通过与邻位硝基苄形成酯基连接，且邻位硝基苄的苯环上还连接修饰有R1基团，一方面，R1为特定的活性基团，可进一步与固定剂中的基团进行点击化学反应，使得与α-二羰基化合物反应所得衍生物通过固定剂富集，进而将α-二羰基化合物反应得到的衍生物与其他物质区分开，达到纯化富集的目的；另一方面，邻位硝基苄的中硝基及其邻位形成的酯基部分可以进行光控裂解反应，且邻位硝基苄中苯环上的甲氧基，作为给电子基团，可以提高邻位硝基苄基的光控裂解效率，从而可以将富集后的衍生物进行裂解得到含特定结构的裂解物，以此进行分析测试。如此，上述二氨基苯类有机物用于检测物品中的α-二羰基化合物时，可以在捕捉α-二羰基化合物的同时，提纯富集衍生物，以降低其他杂质检测结果的不利影响，提高对α-二羰基化合物的检测准确度，尤其是能提高对α-二羰基化合物的定量检测的准确度。
R1中含有常用的能进行点击化学反应的活性基团，例如双键、三键、巯基及叠氮基团，具体种类的选择可以根据固定剂所用种类进行选择。
可理解：碳原子数为1～5且被巯基取代的链烷基、碳原子数为1～5且被叠氮基团取代的链烷基是指原子数为1～5的链烷基中的至少一个氢被巯基或叠氮基团取代。
在其中一些实施例中，二氨基苯类有机物的结构如式(1-1)所示：
在其中一些实施例中，R1为碳原子数为2～5的直链烯基、碳原子数为2～5的直链炔基、碳原子数为1～5且被巯基取代的直链烷基、碳原子数为1～5且被叠氮基团取代的直链烷基中的任意一种。
在其中一些实施例中，R1为碳原子数为2～3的直链烯基、碳原子数为2～3的直链炔基、碳原子数为1～3且被巯基取代的直链烷基、碳原子数为1～3且被叠氮基团取代的直链烷基中的任意一种。
在其中一些实施例中，R1为碳原子数为1～3且被巯基取代的直链烷基；进一步地，一分子R1中含有至少两个巯基。
在其中一些实施例中，二氨基苯类有机物的结构如式(1-2)所示：
本申请的另一方面提供上述二氨基苯类有机物的制备方法，包括如下步骤S10～S40。
步骤S10、将化合物(a)与化合物(b)进行第一取代反应，制备化合物(c)。
在其中一些实施例中，化合物(a)与化合物(b)的摩尔比为1：(1.1～15)。
在其中一些实施例中，第一取代反应在碱性化合物的作用下进行。
在其中一些实施中，上述碱性化合物包括碱金属的碳酸盐；进一步的，碱性化合物包括碳酸钾和碳酸钠中的至少一种。
在其中一些实施例中，上述碱性化合物的用量为化合物(a)的摩尔数的1.5倍。
在其中一些实施例中，第一取代反应在有机溶剂中进行；进一步地，有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺。
在其中一些实施例中，第一取代反应的温度为70℃～100℃，时间为10h～15h。
步骤S20、将化合物(c)与化合物与硝化试剂进行硝化反应，制备化合物(d)。
在其中一些实施例中，硝化试剂包括四丁基硝酸铵(TBAN)、四甲基硝酸铵(TMAN)和硝酸钠中的至少一种及三氟乙酐、浓硫酸、冰醋酸、乙酐、五氧化二磷中的至少一种。
在其中一些实施例中，硝化试剂包括四丁基硝酸铵(TBAN)和三氟乙酐。
在其中一些实施例中，化合物(c)与四丁基硝酸铵的摩尔比为1：(1.5～3)。
在其中一些实施例中，化合物(c)与三氟乙酐的摩尔比为1：(1.5～3)。
在其中一些实施例中，硝化反应还在三乙胺的作用下进行。
在其中一些实施例中，化合物(c)与三乙胺的摩尔比为1：(1.5～3)。
在其中一些实施例中，硝化反应在有机溶剂中进行；进一步地，有机溶剂包括二氯甲烷。
在其中一些实施例中，硝化反应的温度为20℃～30℃，时间为10h～15h。
步骤S30、将化合物(d)进行加氢还原反应，制备化合物(e)。
步骤S40、将化合物(e)与化合物(f)进行缩合反应，然后脱去氨基的保护基团，制备式(1)所示二氨基苯类有机物。
在其中一些实施例中，缩合反应在有机溶剂中进行；进一步地，有机溶剂包括二氯甲烷。
在其中一些实施例中，缩合反应在缩合催化剂的作用下进行；进一步地，缩合催化剂包括1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)和4-N,N-二甲基吡啶(DMAP)。
在其中一些实施例中，化合物(e)与EDCI的摩尔比为1：(1.3～1.5)。
在其中一些实施例中，化合物(e)与DMAP的摩尔比为1：(0.05～0.1)。
在其中一些实施例中，缩合反应的温度为20℃～40℃，时间为10h～15h。
其中，R2为氨基的保护基团。
在其中一些实施例中，R2为Boc基团(叔丁氧羰基)。
在其中一些实施例中，脱去氨基的保护基团的步骤在三氟乙酸的作用下进行。
在其中一些实施例中，脱去氨基的保护基团的步骤在20℃～40℃下进行，时间为2h～5h。
在其中一些实施例中，化合物(f)的制备步骤包括：将化合物(f1)与氨基保护化合物进行保护反应，氨基保护化合物含有R2。
在其中一些实施例中，氨基保护化合物为二叔丁基二碳酸酯。
在其中一些实施例中，保护反应在40℃～60℃下进行，时间为10h～15h。
在其中一些实施例中，保护反应在甲醇中进行。
在其中一些实施例中，脱去氨基的保护基团的步骤在有机溶剂中进行；进一步地，有机溶剂包括二氯甲烷。
本申请的又一实施方式，提供上述二氨基苯类有机物用作α-二羰基化合物的检测探针的应用。
上述二氨基苯类有机物用于检测物品中的α-二羰基化合物时，可以在捕捉α-二羰基化合物的同时，提纯富集衍生物，以降低其他杂质检测结果的不利影响，提高对α-二羰基化合物的检测准确度，尤其是能提高对α-二羰基化合物的定量检测的准确度。
本申请的又一实施方式，提供一种α-二羰基化合物的检测方法，包括如下步骤S50～S70。
步骤S50：采用如上二氨基苯类有机物与待测物进行衍生化反应，制备衍生化产物。
步骤S60：将衍生化产物与固定剂进行点击化学反应，然后于光照条件下进行裂解反应，制备裂解产物；固定剂含有能与二氨基苯类有机物中的R1进行点击化学反应的功能基团。
步骤S70：将裂解产物进行定性检测分析。
在其中一些实施例中，上述定性检测分析的步骤包括如下步骤S71：
S71、液相色谱串联质谱测试，分析质谱测试中是否对应有式(A)所示化合物的特征峰，以此判断待测物是否含有α-二羰基化合物；
各R4分别独立地选自H或碳原子数为1～5的链烷基。
上述检测方法中，先采用上述特定结构的二氨基苯类有机物与待测物进行衍生化反应，制备衍生化产物，然后与固化剂进行点击化学反应固化，从而将α-二羰基化合物的衍生物与其他物质区分开，达到纯化富集的目的，然后进行光控裂解反应得到含特定结构的裂解物，以此进行分析测试。整个过程集标记捕捉、提纯富集、光控裂解和检测于一体，用于广谱筛查检测未知样品中的α-二羰基化合物时，能提高对α-二羰基化合物的检测准确度，尤其是定量检测的准确度。
研究人员采用各类α-二羰基化合物与探针参照上述检测过程中步骤进行模拟反应，并对产物进行检测分析，结果表明：上述检测方法过程中涉及的反应路线及产物如下：
步骤S50中衍生反应如下：
其中，α-二羰基化合物的结构如(B)所示，步骤S50中，探针中的氨基与α-二羰基化合物中的羰基反应成环，获得式(C)所示衍生物。
步骤S60中点击反应过程中固相剂的基团与式(C)所示衍生物中的R1进行点击反应，从而将α-二羰基化合物的衍生物与其他物质区分开，达到纯化富集的目的，然后进行光裂解反应，硝基及与硝基相邻的苯环上的酯基部分会发生复杂的裂解反应，获得式(A)所示化合物。
式(A)所示化合物含有探针中的氨基与α-二羰基化合物中的羰基反应成环的特征部分，对裂解产物进行液相色谱串联质谱测，根据测试信息分析其是否具有对应有式(A)所示化合物的特征峰，即可判断待测物是否含有α-二羰基化合物。
如下以固定剂为六(三巯基丙酸)二季戊四醇酯、探针结构如式(1-2)所示为例，点击反应的其中一种产物如下(D)所示：
需要说明的是，式(D)中的巯基可继续与其他衍生物中的双键反应，上述式(D)仅仅只是其中一种具体的点击反应产物，但点击反应产物并不仅限于此。
在其中一些实施例中，判断待测物是否存在α-二羰基化合物的过程如下：
若质谱测试获得的二级质谱图中出现[M1-H]-和[M2-H]-的特征质谱碎片离子峰，则判定待测物含有α-二羰基化合物，反之，则判定待测物不含有α-二羰基化合物。
[M1-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比与[M2-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比之差为44。
其中，M1代表式(A)所示化合物，M2代表式(A-1)所示化合物：
在质谱测试中，经过碰撞电压的优化，发现裂解产物的两种特征碎片离子为质荷比相差44，可用于未知样品中α-二羰基化合物的广谱筛查。申请人选取12种含糖食品，采用上述检测方法对其冻干状态下和热加工状态分别进行测试，结果显示经过热加工的食品中乙二醛和甲基乙二醛的含量要高于冻干状态下的食品，结果准确可靠。
可理解，[M1-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比为代表式(A)所示化合物脱去一个氢后形成的离子的质荷比，同理，[M2-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比为代表式(A-1)所示化合物脱去一个氢后形成的离子的质荷比。
在其中一些实施例中，液相色谱串联质谱测试中，液相色谱采用的流动相包括甲酸水溶液和甲醇，检测波长为254nm。
在其中一些实施例中，液相色谱采用梯度洗脱；进一步地，梯度洗脱程序如下：
0min～3min，流动相中甲醇的体积百分数保持为20％；3min～6min，流动相中甲醇的体积百分数从20％变化至70％；6min～9min，流动相中甲醇的体积百分数保持为70％，9min～15min，流动相中甲醇的体积百分数从70％变化至90％；15min～18min，流动相中甲醇的体积百分数保持为90％；18min～20min，流动相中甲醇的体积百分数从90％变化至20％，20min～22min，流动相中甲醇的体积百分数保持为20％。
通过洗脱程序，进一步分离裂解目标产物及其他杂质。
在其中一些实施例中，液相色谱采用的条件还包括：流动相的流速为0.8mL/min～1.2mL/min；柱温为20℃～25℃；色谱柱为十八烷基硅烷键合硅胶柱。
在其中一些实施例中，甲酸水溶液中，甲酸的质量分数为0.08％～0.12％。
在其中一些实施例中，质谱采用的条件包括：离子化方式为电喷雾电离；雾化气温度为350℃～450℃；干燥气流速为2L/min～5L/min；脱溶剂管温度为250℃；加热模块温度为200℃～300℃；离子源接口电压为3.5kV～4.5kV。
在其中一些实施例中，扫描模式为多反应监测扫描。
在其中一些实施例中，固定剂包括碳原子数为3～10的烯烃化合物、碳原子数为3～10的炔烃化合物、被巯基取代的酯化烷烃化合物中的任意一种。
在其中一些实施例中，固定剂包括被巯基取代的酯化烷烃化合物。
在其中一些实施例中，固定剂包一分子被巯基取代的酯化烷烃化合物中至少含有2个巯基。
在其中一些实施例中，固定剂包一分子被巯基取代的酯化烷烃化合物中至少含有2个酯基。
在其中一些实施例中，酯化烷烃化合物为酯化链烷烃化合物。
在其中一些实施例中，酯化烷烃化合物含有10～30个碳原子。
在其中一些实施例中，酯化烷烃化合物含有20～30个碳原子。
在其中一些实施例中，被巯基取代的酯化烷烃化合物如下所示：
其中，各L1分别独立地选自碳原子数为1～5的链烷基；各L2分别独立地选自碳原子数为1～5的链烷基。
在其中一些实施例中，各L1分别独立地选自碳原子数为1～3的链烷基；各L2分别独立地选自碳原子数为1～3的链烷基。
在其中一些实施例中，各L1分别独立地选自碳原子数为1～3的直链烷基；各L2分别独立地选自碳原子数为1～3的直链烷基。
在其中一些实施例中，各L1相同；各L2相同。
在其中一些实施例中，衍生化反应的温度为20℃～80℃。
在其中一些实施例中，上述衍生化反应在pH为3.0～7的环境下进行。
在其中一些实施例中，上述衍生化反应的时间为2h～10h。
在其中一些实施例中，上述衍生化反应中，α-二羰基化合物和二氨基苯类有机物的摩尔数比为1:10～1:50。
在其中一些实施例中，点击反应在光照和引发剂的作用下进行。
在其中一些实施例中，引发剂为光敏自由基引发剂。具体地，引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
在其中一些实施例中，引发剂的摩尔数为固化剂摩尔数的1％。
在其中一些实施例中，固化剂的用量T2＝T1+X1，其中T1为与二氨基苯类有机物当量的固化剂的质量，X1为100mg～300mg。
在其中一些实施例中，裂解反应的条件包括：于365nm波长光照下进行反应2h～10h。
在其中一些实施例中，裂解反应采用的光源的功率为8W。
在其中一些实施例中，α-二羰基化合物的结构如(B)所示：
R4的种类选择如上，在此不再赘述。
在其中一些实施例中，α-二羰基化合物包括乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮中的至少一种。
在其中一些实施例中，待测物可以是任何需要确认是否含有α-二羰基化合物及其含量的物品，包括但不限于各类含糖类食品，例如蜂蜜及爆米花等。
本申请的又一方面，提供一种检测试剂盒，所述检测试剂盒包括如上所述的二氨基苯类有机物和固定剂；固定剂含有能与二氨基苯类有机物中的R1进行点击化学反应的功能基团。
二氨基苯类有机物和固定剂具体结构如上所述，在此不再赘述。
上述检测试剂盒用于检测物品中的α-二羰基化合物时，准确度高，待测物可以是任何需要确认是否含有α-二羰基化合物及其含量的物品，包括但不限于各类含糖类食品，例如蜂蜜及爆米花等。
下面将结合具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于下述实施例，应当理解，所附权利要求概括了本发明的范围，在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到，对本发明的各实施例所进行的一定的改变，都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
以下为具体实施例。
实施例1
二氨基苯类有机物的制备，合成路线如下：
1、将化合物(a1)与化合物(b1)进行第一取代反应，制备化合物(c1)，合成路线如下：
其中，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，化合物(a1)与化合物(b1)的摩尔比为1：1.5，碳酸钾的用量为化合物(a1)的摩尔数的1.5倍。应温度为80℃，时间为12h。
反应完成后，静置至室温(25℃)，利用水和乙酸乙酯进行萃取3次，合并萃取剂乙酸乙酯后用饱和氯化钠水溶液洗三次，乙酸乙酯经减压浓缩后经填装的正相色谱柱纯化：色谱柱填料为200目硅胶粉，洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚与乙酸乙酯的混合体积比例由10：1梯度变化至6：1。
2、将化合物(c)与化合物与硝化试剂进行硝化反应，制备化合物(d1)，硝化试剂包括四丁基硝酸铵(TBAN)和三氟乙酐(TFAA)，合成路线如下：
其中，溶剂为二氯甲烷(DCM)，化合物(c1)与四丁基硝酸铵(TBAN)的摩尔比为1：1.5，化合物(c1)与三氟乙酐(TFAA)的摩尔比为1：1.5，三乙胺(Et3N)的用量为化合物(c1)的摩尔数的1.5倍，应温度为25℃，时间为12h。
反应完成后，利用与二氯甲烷同等体积的水进行清洗3次，然后将二氯甲烷减压浓缩后经填装的正相色谱柱纯化：色谱柱填料为200目硅胶粉，洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚与乙酸乙酯的混合体积比例由8：1梯度变化至5：1。
3、将化合物(d1)进行加氢还原反应，制备化合物(e1)，合成路线如下：
其中，溶剂为甲醇(MeOH)，化合物(d1)与硼氢化钠(NaBH4)的摩尔比为1：4，反应温度为25℃，时间为4h。
反应完成后，向反应体系中缓慢滴加水，直到没有气泡产生，然后将反应体系减压浓缩后经填装的正相色谱柱纯化：色谱柱填料为200目硅胶粉，洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚与乙酸乙酯的混合体积比例为5：1。
4、将化合物(f1)与二叔丁基二碳酸酯进行保护反应，在甲醇中进行，50℃下进行12h，制备化合物(f2)，合成路线如下：
其中，氨基的保护反应溶剂为甲醇(MeOH)，化合物(f1)与Boc2O的摩尔比为1：5，反应温度为50℃，时间为12h。
反应完成后，反应体系静置至室温，然后将反应体系减压浓缩后经填装的正相色谱柱纯化：色谱柱填料为200目硅胶粉，洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚与乙酸乙酯的混合体积比例由5：1梯度变化至3：1。
5、将化合物(e1)与化合物(f2)进行缩合反应，然后脱去氨基的保护基团，制备式(1-2)所示二氨基苯类有机物，合成路线如下：
其中，缩合反应以二氯甲烷为溶剂，在1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)和4-N,N-二甲基吡啶(DMAP)的作用下进行，30℃下反应12h，反应完成后，将反应体系减压浓缩后经填装的正相色谱柱纯化：色谱柱填料为200目硅胶粉，洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚与乙酸乙酯的混合体积比例由7：1梯度增加至5：1。
脱去氨基的保护基团的步骤以二氯甲烷为溶剂，在三氟乙酸(TAF)的作用下进行，25℃下反应4h，反应完成后，缓慢滴加饱和氢氧化钠水溶液至弱碱性(pH约为8)，然后将反应体系减压浓缩后经填装的正相色谱柱纯化：色谱柱填料为200目硅胶粉，洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚与乙酸乙酯的混合体积比例由5：1梯度增加至3：1。
对制得的式(1-2)所示二氨基苯类有机物进行核磁氢谱测试，结果如图1所示。
实施例2
α-二羰基化合物的检测模拟实验：分别采用各类α-二羰基化合物作为检测底物进行检测模拟实验，α-二羰基化合物如式(B)所示，具体包括乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮，具体步骤及其发生的具体反应如下：
1、将如式(B)所示α-二羰基化合物与式(1-2)所示探针按照摩尔比1:10投料进行衍生化反应，在60℃、pH值为3.0～7.0的环境下反应10h，分别获得五种衍生产物。
2、分别在五种衍生产物中添加固定剂和光敏自由基，固定剂为六(三巯基丙酸)二季戊四醇酯，其用量为在与二氨基苯类有机物摩尔当量的基础上过量300mg，光敏自由基引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，其用量为固定剂摩尔数的1％，然后在365nm光源下照射30min，使衍生产物与固定剂发生固定化点击反应，分别获得五种固定化产物。
3、分别将步骤2获得的五种固定化产物在365nm、功率为8W的光源下辐射裂解反应6h，得到五种固化后的裂解产物；
分别将步骤1获得的五种衍生产物直接在365nm、功率为8W的光源下辐射裂解反应6h，得到五种固化前的裂解产物。
4、利用下述合成路线逆向合成乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮分别对应的五种特征裂解产物(A)的标准样品和五种衍生物(C1)的标准样品：
其中，式(B)代表各类α-二羰基化合物的结构，R4的具体结构根据α-二羰基化合物的具体种类而定。
5、分别对步骤3获得的五种固化前的裂解产物、步骤4获得的五种特征裂解产物(A)的标准样品和五种衍生物(C1)的标准样品进行液相色谱串联质谱测试，其中高效液相色谱法采用的洗脱程序均如表1所示，检测波长为254nm：
表1
其中，流动相A是0.1wt％甲酸水溶液，B是色谱纯甲醇。
裂解产物(A)的标准样品、衍生物(C1)的标准样品和固化前的裂解产物的液相色谱分别如图2中TA、TB和TC所示，其中，TA的色谱峰11-1～11-5分别为检测底物为乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮时、步骤4制得的特征裂解产物(A)的标准样品对应的色谱峰；同理，TB中的色谱峰10-1～10-5分别为检测底物为乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮时、步骤4制得的衍生物(C1)的标准样品的特征色谱峰；TC中包括检测底物为乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮时的步骤3制得的衍生产物固化前的裂解产物色谱图，通过与TA～TB的标准样品中各色谱峰的保留时间对比，证实骤3制得的五种衍生产物在固化前均具有光控裂解的功能，能裂解得到裂解产物(A)。
6、分别对步骤3获得的五种固化后的裂解产物、步骤4获得五种特征裂解产物(A)的标准样品和固定剂六(三巯基丙酸)二季戊四醇酯进行液相色谱串联质谱测试，其中高效液相色谱法采用的洗脱程序均如表2所示，检测波长为254nm：
表2
| 时间 | 流动相B(Vol％) | 流动相A(Vol％) |
| 0.01 | 20 | 80 |
| 3.00 | 20 | 80 |
| 6.00 | 70 | 30 |
| 9.00 | 70 | 30 |
| 15.00 | 90 | 10 |
| 18.00 | 90 | 10 |
| 20.00 | 20 | 80 |
| 22.00 | 20 | 80 |
其中，流动相A是0.1wt％甲酸水溶液，B是色谱纯甲醇。
步骤4获得的裂解产物(A)的标准样品、步骤3获得的固化后的裂解产物和固定剂的液相色谱分别如图3中TA、TB和TC所示，其中，TA的色谱峰11-1～11-5分别为检测底物为乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮时、步骤4制得的特征裂解产物(A)的标准样品的特征色谱峰；TC为固定剂的色谱图；TB包括检测底物为乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮时、步骤3制得的五种固化后的裂解产物的色谱峰，与TA和TC各色谱峰的保留时间对比，证实衍生产物固化后具有光控裂解的功能，且针对性富集、并裂解得到裂解产物(A)。
图2和图3中，纵坐标代表峰强(Peak intensity)，横坐标代表保留时间(Retention time),进一步对比图2和图3，图2中衍生产物固化前具有光控裂解的功能，能裂解得到特征裂解产物(A)，但同时还有较少的杂峰干扰，而图3中衍生产物固化后能针对性裂解得到特征裂解产物(A)，几乎没有杂峰干扰，更精准。
7、进一步将上述步骤6中液相色谱分离测试后获得的色谱特征峰为11-1～11-5的固化后的裂解产物分别取样进行质谱测试并进行MRM优化，具体参数如表3～4所示：
表3
| 离子源 | 电喷雾离子源(ESI) |
| 干燥气流速 | 3.0 L/min |
| 脱溶剂管温度 | 250℃ |
| 加热块温度 | 250℃ |
| 雾化气温度 | 400℃ |
| 离子源接口电压 | 4.0kv |
表4
| 裂解产物 | MRM transitions | Q1(V) | Q2(V) | Q3(V) |
| 11-1 | 173.05>129.20 | 22.0 | 15.0 | 26.0 |
| 11-2 | 187.20>143.15 | 23.0 | 15.0 | 16.0 |
| 11-3 | 202.20>158.20 | 24.0 | 15.0 | 19.0 |
| 11-4 | 215.15>171.25 | 26.0 | 14.0 | 20.0 |
| 11-5 | 229.05>185.20 | 28.0 | 14.0 | 22.0 |
其中，乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮对应的固化后的裂解产物的结构分别如下：
乙二醛、甲基乙二醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3,4-己二酮对应的固化后的裂解产物的二级质谱图分别如图4中HA～HE所示，由五个裂解产物的二级质谱图中发现，各裂解产物有着相同的特征碎片离子规律，即：均有质荷比(m/z)之差为44的[M1-H]-的特征质谱碎片离子峰和[M2-H]-的特征质谱碎片离子峰。其中，[M1-H]-的特征质谱碎片离子峰为上述裂解产物脱去一个氢后形成的离子，[M2-H]-的为上述裂解产物进一步裂解去除羧基后脱去一个氢后形成的离子，结构如下：
根据这一特征质谱碎片，可用于α-二羰基化合物的广谱筛查。
实施例3
对爆米花样品和蜂蜜样品中的α-二羰基化合物进行定量分析，具体步骤如下，以爆米花样品为例举例说明：
(1)配制分别含有上述五种α-二羰基化合物的爆米花样品，且每种α-二羰基化合物配置低、中、高浓度的标准品添加爆米花中，然后参照实施例2中步骤1～7，对爆米花样品进行衍生化反应、化学点击固定反应、光控裂解得到裂解产物，并对裂解产物液相色谱串联质谱测试，对比裂解产物液相色谱与上述五种α-二羰基化合物的裂解产物标准样品的色谱，确认裂解产物，并对其进行分析计算加标回收率。
爆米花样品的裂解产物的加标回收率请见表5。
表5
蜂蜜中样品的裂解产物的加标回收率请见表6。
表6
其中，“Splike”：加标浓度，“Recovery”：加标回收率，RSD是指标准偏差与平均值的比值。
如表5与表6的实验结果所示，裂解产物的加标回收率在94.50～100.90％范围内，证明方法准确度高。
采用上述方法测试爆米花商品和蜂蜜商品中的乙二醛的含量分别为5.76μM和5.96μM，甲基乙二醛的含量为7.57μM和9.04μM，准确度高。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种二氨基苯类有机物，其特征在于，所述二氨基苯类有机物的结构如式(1)所示：
其中，其中，R1为碳原子数为2～5的链烯基、碳原子数为2～5的炔基、碳原子数为1～5且被巯基取代的链烷基、碳原子数为1～5且被叠氮基团取代的链烷基中的任意一种。
2.如权利要求1所述的二氨基苯类有机物，其特征在于，所述二氨基苯类有机物的结构如式(1-2)所示
3.如权利要求1～2任一项所述的二氨基苯类有机物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将化合物(a)与化合物(b)进行第一取代反应，制备化合物(c)；
将化合物(c)与硝化试剂进行硝化反应，制备化合物(d)；
将所述化合物(d)进行加氢还原反应，制备化合物(e)；
将所述化合物(e)与化合物(f)进行缩合反应，然后脱去氨基的保护基团，制备式(1)所示二氨基苯类有机物：
其中，R2为氨基的保护基团。
4.如权利要求1～2任一项所述的二氨基苯类有机物用作α-二羰基化合物的检测探针的应用。
5.一种α-二羰基化合物的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用如权利要求1～2任一项所述的二氨基苯类有机物与待测物进行衍生化反应，制备衍生化产物；
将所述衍生化产物与固定剂进行点击化学反应，然后于光照条件下进行裂解反应，制备裂解产物；所述固定剂含有能与所述二氨基苯类有机物中的R1进行点击化学反应的功能基团；
将所述裂解产物进行定性检测分析。
6.如权利要求5所述的α-二羰基化合物的检测方法，其特征在于，所述定性检测分析的步骤包括如下步骤：
将所述裂解产物进行液相色谱串联质谱测试，分析质谱测试中是否对应有式(A)所示化合物的特征峰，以此判断所述待测物是否含有α-二羰基化合物；
各R4分别独立地选自H或碳原子数为1～5的链烷基。
7.如权利要求6所述的α-二羰基化合物的检测方法，其特征在于，判断所述待测物是否存在α-二羰基化合物的过程如下：
若所述质谱测试获得的二级质谱图中出现[M1-H]-和[M2-H]-特征质谱碎片离子峰，则判定所述待测物含有α-二羰基化合物；反之，则判定所述待测物不含有α-二羰基化合物；
所述[M1-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比与[M2-H]-的特征质谱碎片离子峰对应的质荷比之差为44；
其中，M1代表式(A)所示化合物。
8.如权利要求7所述的α-二羰基化合物的检测方法，其特征在于，所述液相色谱串联质谱测试满足如下(1)～(2)中至少一个条件：
(1)所述液相色谱串联质谱测试中，液相色谱采用的流动相包括甲酸水溶液和甲醇，检测波长为254nm；
(2)所述质谱采用的条件包括：离子化方式为电喷雾电离；雾化气温度为350℃～450℃；干燥气流速为2L/min～5L/min；脱溶剂管温度为250℃；加热模块温度为200℃～300℃；离子源接口电压为3.5kV～4.5kV。
9.如权利要求5～8任一项所述的α-二羰基化合物的检测方法，其特征在于，所述检测方法满足如下(3)～(7)中至少一个条件：
(3)所述固定剂包括碳原子数为3～10的烯烃化合物、碳原子数为3～10的炔烃化合物、被巯基取代的酯化烷烃化合物中的任意一种；
(4)所述衍生化反应的温度为20℃～80℃；
(5)所述点击化学反应在光照和引发剂的作用下进行；
(6)所述裂解反应的条件包括：于365nm波长光照下进行反应2h～10h；
(7)所述α-二羰基化合物的结构如(B)所示：
各R4分别独立地选自H或碳原子数为1～5的链烷基。
10.一种用于α-二羰基化合物的检测试剂盒，其特征在于，所述检测试剂盒包括如权利要求1～2任一项所述的二氨基苯类有机物和固定剂；
所述固定剂含有能与所述二氨基苯类有机物中的R1进行点击化学反应的功能基团。
Publications (1)
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| CN118271198A true CN118271198A (zh) | 2024-07-02 |
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