残留溶剂的常见残留溶剂及其限度
药品的残留溶剂基本可分为四类:
第一类溶剂应避免使用。
该类溶剂是指人体致癌物、疑为人体致癌物或环境危害物的有机溶剂。因其具有不可接受的毒性或对环境造成公害,在原料药、辅料以及制剂生产中应该避免使用。当根据文献或其他相关资料确定合成路线,涉及到第一类溶剂的使用时,建议重新设计不使用第一类溶剂的合成路线,或者进行替代研究。
如果工艺中不可避免的使用了第一类溶剂,则需要严格控制残留量,无论任何步骤使用,均需进行残留量检测。
第二类溶剂应限制使用
该类溶剂是指有非遗传毒性致癌(动物实验)、或可能导致其他不可逆毒性(如神经毒性或致畸性)、或可能具有其他严重的但可逆毒性的有机溶剂。此类溶剂具有一定的毒性,但和第一类溶剂相比毒性较小,建议限制使用,以防止对病人潜在的不良影响。
第三类溶剂是GMP或其他质量要求限制使用
该类溶剂属于低毒性溶剂,对人体或环境的危害较小,人体可接受的粗略浓度限度为0.5%,因此建议可仅对在终产品精制过程中使用的第三类溶剂进行残留量研究。
第四类溶剂是尚无足够毒性资料的溶剂
这类溶剂在药物的生产过程中可能会使用,但目前尚无足够的毒理学研究资料。建议药物研发者根据生产工艺和溶剂的特点,必要时进行残留量研究。
随着对这类溶剂毒理学等研究的逐步深入,将根据研究结果对其进行进一步的归类。
第一类有机溶剂是指已知可以致癌并被强烈怀疑对人和环境有害的溶剂。在可能的情况下,应避免使用这类溶剂。如果在生产治疗价值较大的药品时不可避免地使用了这类溶剂,除非能证明其合理性,残留量必须控制在规定的范围内,如:苯(2ppm)、四氯化碳(4ppm)、1,2-二氯乙烷(5ppm)、1,1-二氯乙烷(8ppm)、1,1,1-三氯乙烷(1500ppm)。第二类有机溶剂是指无基因毒性但有动物致癌性的溶剂。按每日用药10克计算的每日允许接触量如下:2-甲氧基乙醇(50ppm)、氯仿(60ppm)、1,1,2-三氯乙烯(80ppm)、1,2-二甲氧基乙烷(100ppm)、1,2,3,4-四氢化萘(100ppm)、2-乙氧基乙醇(160ppm)、环丁砜(160ppm)、嘧啶(200ppm)、甲酰胺(220ppm)、正己烷(290ppm)、氯苯(360ppm)、二氧杂环己烷(380ppm)、乙腈(410ppm)、二氯甲烷(600ppm)、乙烯基乙二醇(620ppm)、N,N-二甲基甲酰胺(880ppm)、甲苯(890ppm)、N,N-二甲基乙酰胺(1090ppm)、甲基环己烷(1180ppm)、1,2-二氯乙烯(1870ppm)、二甲苯(2170ppm)、甲醇(3000ppm)、环己烷(3880ppm)、N-甲基吡咯烷酮(4840ppm)、。第三类有机溶剂是指对人体低毒的溶剂。急性或短期研究显示,这些溶剂毒性较低,基因毒性研究结果呈阴性,但尚无这些溶剂的长期毒性或致癌性的数据。在无需论证的情况下,残留溶剂的量不高于0.5%是可接受的,但高于此值则须证明其合理性。这类溶剂包括:戊烷、甲酸、乙酸、乙醚、丙酮、苯甲醚、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、戊醇、乙醇、乙酸丁酯、三丁甲基乙醚、乙酸异丙酯、甲乙酮、二甲亚砜、异丙基苯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸甲酯、3-甲基-1-丁醇、甲基异丁酮、2-甲基-1-丙醇、乙酸丙酯。除上述这三类溶剂外,在药物、辅料和药品生产过程中还常用其他溶剂,如1,1-二乙氧基丙烷、1,1-二甲氧基甲烷、2,2-二甲氧基丙烷、异辛烷、异丙醚、甲基异丙酮、甲基四氢呋喃、石油醚、三氯乙酸、三氟乙酸。这些溶剂尚无基于每日允许剂量的毒理学资料,如需在生产中使用这些溶剂,必须证明其合理性。 溶剂名称 PDE值
(mg/天) 限度
(%) 溶剂名称 PDE值(mg/天) 限度(%) 第一类溶剂
(应避免使用) 第三类溶剂(GMP或
其他质量要求限制使用) 苯 0.02 0.0002 乙酸 50.0 0.5 四氯化碳 0.04 0.0004 丙酮 50.0 0.5 1,2-二氯乙烷 0.05 0.0005 甲氧基苯 50.0 0.5 1,1-二氯乙烯 0.08 0.0008 正丁醇 50.0 0.5 1,1,1-三氯乙烷 15.0 0.15 仲丁醇 50.0 0.5 第二类溶剂
(应该限制使用) 乙酸丁酯 50.0 0.5 乙腈 4.1 0.041 叔丁基甲基醚 50.0 0.5 氯苯 3.6 0.036 异丙基苯 50.0 0.5 氯仿 0.6 0.006 二甲亚砜 50.0 0.5 环己烷 38.8 0.388 乙醇 50.0 0.5 1,2-二氯乙烯 18.7 0.187 乙酸乙酯 50.0 0.5 二氯甲烷 6.0 0.06 乙醚 50.0 0.5 1,2-二甲氧基乙烷 1.0 0.01 甲酸乙酯 50.0 0.5 N,N-二甲氧基乙酰胺 10.9 0.109 甲酸 50.0 0.5 N,N-二甲氧基甲酰胺 8.8 0.088 正庚烷 50.0 0.5 1,4-二氧六环 3.8 0.038 乙酸异丁酯 50.0 0.5 2-乙氧基乙醇 1.6 0.016 乙酸异丙酯 50.0 0.5 乙二醇 6.2 0.062 乙酸甲酯 50.0 0.5 甲酰胺 2.2 0.022 3-甲基-1-丁醇 50.0 0.5 正己烷 2.9 0.029 丁酮 50.0 0.5 甲醇 30.0 0.3 甲基异丁基酮 50.0 0.5 2-甲氧基乙醇 0.5 0.005 异丁醇 50.0 0.5 甲基丁基酮 0.5 0.005 正戊烷 50.0 0.5 甲基环己烷 11.8 0.118 正戊醇 50.0 0.5 N-甲基吡咯烷酮 5.3 0.053 正丙醇 50.0 0.5 硝基甲烷 0.5 0.005 异丙醇 50.0 0.5 吡啶 2.0 0.02 乙酸丙酯 50.0 0.5 四氢噻吩 1.6 0.016 尚无足够毒性资料的溶剂 四氢化萘 1.0 0.01 1,1-二乙氧基丙烷 四氢呋喃 7.2 0.072 1,1-二甲氧基甲烷 甲苯 8.9 0.089 2,2-二甲氧基丙烷 1,1,2-三氯乙烯 0.8 0.008 异辛烷 二甲苯① 21.7 0.217 异丙醚 甲基异丙基酮 甲基四氢呋喃 石油醚 三氯乙酸 三氟乙酸
复原乳又称“还原乳”或“还原奶”,是指把牛奶浓缩、干燥成为浓缩乳或乳粉,再添加适量水,制成与原乳中水、固体物比例相当的乳液。通俗地讲,还原奶就是用奶粉勾兑还原而成的牛奶。
凡在灭菌乳、酸牛乳等产品生产加工过程中使用复原乳的,不论数量多少,自2005年10月15日起,生产企业必须在其产品包装主要展示面上紧邻产品名称的位置,使用不小于产品名称字号且字体高度不小于主要展示面高度五分之一的汉字醒目标注“复原乳”,并在产品配料表中如实标注复原乳所占原料比例。
区别鲜奶和非鲜奶:第一,看看是不是巴氏消毒奶,因为“巴氏消毒奶”就是以前所说的“纯鲜奶”;二是要看牛奶保质期的时间,一般巴氏奶保质期1-3日内,常温奶的保质期超过几个月;最后看牛奶是不是在冷链系统(冰箱或冰柜)内存放,鲜奶必须要在冷链系统内才能保存,常温下几个小时就会变质。
2 区别不同
“复原乳”与纯鲜牛奶主要有两方面不同:一是原料不同。“复原乳”的原料是属干乳制品的奶粉,纯鲜牛奶的原料为液态生鲜奶;二是营养成分不同。“复原乳”在经过两次超高温处理后,营养成分损失较大;而纯鲜牛奶中的营养成分基本保存。
3 营养价值
随着国务院发出加强液态奶生产经营管理、规范“复原乳”标识的通知,“复原乳”成了最受消费者关注的乳制品。人们的关注点主要集中在“复原乳”的营养上。 “复原乳”说白了就是用奶粉还原的液态奶,与用生鲜牛奶加工的纯鲜牛奶在营养上有一定区别。
生鲜牛奶被誉为“万食之王”,因为它不仅含有其他食物所含的全部营养,而且含有世上千万种食物所没有的生物活性物质。生物活性物质在生鲜牛奶中的含量很少,但就营养而言,可以“四两拨千斤”!常喝牛奶能够提高人体免疫力,便是活性物质在起作用。因此,生鲜牛奶被称为“命脉素”。
然而,生鲜牛奶怕热。科学家巴斯德通过大量科学实验证明:如果加工时温度超过85℃,生鲜牛奶中的营养物质就会被大量破坏。巴斯德发明的“巴氏杀菌法”(低于85℃)可以最大限度地保留牛奶中的营养,成为生产鲜奶的通常方法。
而“复原乳”要经过两次高温灭菌加工。加工通常采用UHT(超高温灭菌)法,要经过130℃--150℃超高温灭菌。
一方观点:采用超高温灭菌法不仅破坏了鲜奶中的全部物质和大部分维生素,还会使容易被人吸收的钙离子与牛奶的酪蛋白结合,形成不易被人吸收的络合物。因此,“复原乳”中的营养物质,其实只是在米、面、肉等食品中大量存在的普通蛋白质、脂肪和糖等能量类物质,与鲜牛奶的差距不言而喻。
持这种观点的专家提供的依据是国际乳品联合会(IDF)1981年第130号资料,UHT灭菌使乳清蛋白的变性率最高可达91%;HMF(羟甲基糠醛)增多,就是说氨基和羰基发生反应;含硫氨基酸、赖氨酸损失严重;对维生素B1、维生素C、叶酸的破坏高于巴氏杀菌法5~10倍,使易被人吸收的钙离子变为不易被人吸收的磷酸三钙。而“复原乳”经过两次超高温处理后,其营养价值甚至不如冰激凌和雪糕。
另一方持不同的观点:超高温灭菌法虽然采取高温灭菌,但高温时间只是瞬时的,因此不会大量破坏鲜奶中的营养成分。只要控制好温度和时间,用“复原乳”为原料和用生鲜奶为原料生产的产品其主要成分基本上一样。
这部分专家的依据是美国食品药品管理局(FDA)对A级消毒奶的温度和时间控制:采用72℃灭菌,时间控制为15秒;采用89℃灭菌,时间控制为1秒;采用90℃灭菌,时间控制为0.5秒;采用94℃灭菌,时间控制为0.1秒;采用100℃灭菌,时间控制为0.01秒。
喝“复原乳”的营养是否等同于吃大米饭,尚无定论,但生活中大多数人都把“复原乳”当成纯鲜乳来喝。
4 相关法规
关于复原乳标识标注有关问题的通知
各省、自治区、直辖市质量技术监督局:
《国务院办公厅关于加强液态奶生产经营管理的通知》 (以下简称《通知》)要求:在巴氏杀菌乳生产中不允许添加复原乳,大力提倡和鼓励在灭菌乳生产中全部使用生鲜乳。自2005年10月15日起,用乳粉或在生鲜乳中添加部分乳粉生产的酸牛乳、灭菌乳必须标注“复原乳”,10月15日前生产但未标注“复原乳”的奶制品允许销售至2006年1月15日。为落实《通知》精神,规范复原乳标识标注,现就有关问题通知如下:
4.1 液体乳标签必须标识的内容
使用复原乳生产加工液体乳标签必须标识的内容 对于用乳粉或在生鲜乳中添加部分乳粉生产的酸牛乳、灭菌乳,其产品标签的标识内容除符合GB7718-2004《预包装食品标签通则》、GB2746-1999《酸牛乳》和GB5408.2-1999《灭菌乳》等有关规定外,还应符合以下要求:
全部用乳粉生产的酸牛乳、灭菌乳应在产品名称紧邻部位标明“复原乳”或“复原奶”;在生鲜乳中添加部分乳粉生产的酸牛乳、灭菌乳应在产品名称紧邻部位标明“含××%复原乳”或“含××%复原奶”。
“××%”是指所添加乳粉占酸牛乳或灭菌乳中全乳固体的质量分数。
4.2 液体乳标签的标注方式
使用复原乳生产加工液体乳标签的标注方式
“复原乳”与产品名称应标识在包装容器的同一主要展示版面;标识的“复原乳”字样必须醒目,其字号不小于产品名称的字号,字体高度不小于主要展示版面高度的五分之一。
“主要展示版面”是指消费者购买预包装食品时,包装物或包装容器上最容易观察到的版面。即:包装物或包装容器上最明显,无需特意寻找的部位。如:圆柱形包装其主要展示面应为圆柱体面,其肩部、颈部、顶部和底部的凸部(即封口部位)不应计算在内;扇圆形包装其主要展示面应为扇圆面;长方体形包装其主要展示面应为最大一个侧面;正方体形包装其主要展示面应为任意一个侧面。使用复原乳生产、加工的产品标签示例图(仅供参考)见附件。
5 鉴定标准
NY/T939—2005《巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳中复原乳的鉴定》标准业经专家审定通过,农业部审查批准,并以中华人民共和国农业部第549号公告于2005年9月30日发布,该标准自发布之日起实施。该标准的第4章为强制性条文,其余为推荐性条文。
5.1 1 范围
本标准规定了巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳中复原乳的鉴定和相应的检测方法。
本标准适用于巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳中复原乳的鉴定。
5.2 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随 后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达 成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 5413.1婴幼儿配方食品和乳粉 蛋白质的测定
GB/T 6682-1992 分析实验室用水规格和试验方法
ISO 5538:1987 乳和乳制品取样品质检验
5.3 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1生乳 raw milk
从健康奶畜挤下的常乳,仅经过冷却,可能经过过滤,但未经过巴氏杀菌、低于巴氏杀菌的热处理、净乳和其他的杀菌处理。
3.2复原乳 reconstituted milk
炼乳或/和全脂乳粉与水勾兑成的原料乳。
3.3巴氏杀菌 pasteurilization
经低温长时间(62℃~65℃,保持30min)或经高温短时间(72℃~76℃,保持15s;或80℃~85℃,保持10s~15s)的处理方式。
3.4超高温瞬时灭菌 UHT
经135℃以上保持数秒的处理方式。
生乳经UHT灭菌处理后,乳果糖含量应该低于600mg/L。
5.4 4 复原乳的鉴定
4.1 巴氏杀菌乳
当巴氏杀菌乳每100g蛋白质中糠氨酸含量大于12mg时,则鉴定为含有复原乳。
4.2 UHT灭菌乳
当UHT灭菌乳发生下列情况之一时,则鉴定为含有复原乳:
a)W - 0.7×t >190;
式中:
W —— 待测UHT灭菌乳样品中每100g蛋白质中所含糠氨酸的毫克数;
t —— 待测UHT灭菌乳贮存天数;
0.7 —— 待测UHT灭菌乳每贮存一天每100g蛋白质中产生的糠氨酸毫克数。
b)当UHT灭菌结束时乳每100g蛋白质中糠氨酸含量为140mg~190mg时,乳果糖含量(mg/L)与糠氨酸含量(每100g蛋白质所含毫克数)比值小于2。
5.5 5 试验方法
5.1 糠氨酸含量的测定
5.1.1 原理
牛奶在加热过程中会发生梅拉德反应,使蛋白质和糖生成特定产物之一——糠氨酸(ε-N-2- 呋喃甲基-L-赖氨酸)。糠氨酸的含量利用高效液相色谱紫外(280nm)检测器测定,依据糠氨酸标准物质定量。
5.1.2 试剂与材料
除非另有说明,在分析中仅用分析纯试剂和GB/T6682中一级水。
5.1.2.1 甲醇(CH3OH):色谱纯,用0.45μm滤膜真空脱气过滤。
5.1.2.2 高纯度氮气:99.99%。
5.1.2.3 3mol/L盐酸溶液。
5.1.2.4 10.6mol/L盐酸溶液。
5.1.2.5 三氟乙酸(色谱纯)溶液:体积分数为0.1%。
5.1.2.6 糠氨酸(furosine)( ε-N-(2-呋喃甲基)-L-赖氨酸)标准贮备溶液:将糠氨酸标准物用3mol/L盐酸溶液(5.1.2.3)配制成200μg/mL的标准贮备液,该标准贮备溶液在-20 °C可贮存24个月。
5.1.2.7 糠氨酸标准工作溶液:取0.1mL标准贮备溶液(5.1.2.6),用3mol/L盐酸溶液(5.1.2.3)定容至10mL,配制成2μg/mL的糠氨酸标准工作溶液。
5.1.3 仪器和设备
5.1.3.1 检测实验室常用仪器设备。
5.1.3.2 高效液相色谱仪,带有梯度系统,UV-检测器。
5.1.3.3 凯氏定氮仪。
5.1.3.4 C18萃取柱,500mg。
5.1.3.5 硅胶色谱柱:颗粒大小5μm ,柱直径4.6 mm,长250mm。
5.1.3.6 干燥箱:110 °C ± 2 °C。
5.1.3.7 带螺盖耐热试管,或者其他能够密封的耐热试管:容积为20mL。
5.1.3.8 注射器:10mL。
5.1.4 采样取代表样250mL送往实验室,样品不应受到破坏或者在转运和贮藏期间发生变化。采样参照ISO5538:1987执行。
5.1.5 分析步骤
5.1.5.1 试样水解液的制备
吸取2.00mL试样,置于带密闭的耐热试管(5.1.3.7)中,加入6mL的10.6mol/L盐酸溶液(5.1.2.4),混匀。向试管中缓慢通入高纯度氮气(5.1.2.2)1min~2min,密闭试管,然后将其置于干燥箱(5.1.3.6)中,在110°C下加热水解23h~24h。加热约1h后,轻轻摇动试管。加热结束后,将试管从干燥箱中取出,冷却后干过滤,保留滤液供测定。
5.1.5.2 试样水解液中蛋白质含量的测定吸取2.00mL试样水解液(5.1.5.1),按GB/T 5413.1测定试样溶液中蛋白质含量。
行业鉴定标准
5.1.5.3 试样水解液中糠氨酸含量的测定
5.1.5.3.1 试样水解液的纯化将C18萃取柱(5.1.3.4)安装在注射器上,先后分别用5mL甲醇和10mL水润湿萃取柱,保持萃取柱湿润状态。吸取0.500mL试样水解液于萃取柱,用注射器(5.1.3.8)缓慢推入C18萃取柱内。吸取3mol/L 盐酸溶液洗脱萃取柱中的样品至3mL。
5.1.5.3.2 测定
1) 色谱条件:C18硅胶色谱柱,250mm×4.6mm,5μm粒径,柱温32℃。
2) 洗脱液:0.1%三氟乙酸溶液(5.1.2.5)为洗脱液A,甲醇(5.1.2.1)为洗脱液B。
3) 洗脱梯度。
6 乳品用途
市场上不少含乳饮料、调味乳、酸奶不同程度地使用了复原乳。由于复原乳经过两次超高温处理,营养成分有所流失,因此在营养价值上不如需低温保鲜的巴氏杀菌奶,较用原奶制造的常温奶也有所逊色。 厂商之所以使用奶粉制作液态奶,主要是为了缓解奶源不足,降低成本。有些乳制品厂为求产品口感香浓,在纯牛奶中添加奶粉、黄油或干脆以复原奶代替原奶,同时没有任何说明,这种做法侵害了消费者的知情权,因此,2005年国家出台《关于加强液态奶生产经营管理的通知》,规定巴氏杀菌奶中不允许添加复原乳,自2005年10月15日起,用奶粉或在生鲜乳中添加部分奶粉生产的酸牛乳、灭菌乳等,必须按规定标注“复原乳”字样。
酚(phenol),通式为ArOH,是芳香烃环上的氢被羟基(—OH)取代的一类芳香族化合物。最简单的酚为苯酚。依分子中羟基数分为一元酚、二元酚及多元酚;羟基在萘环上的称为萘酚,在蒽环上称为蒽酚。 与普通的醇不同,由于受到芳香环的影响,酚上的羟基(酚羟基)有弱酸性,酸性比醇羟基强,如苯酚自身在水中的部分电离,但酸性比碳酸弱,不能使指示剂变色。酚可与强碱生成酚盐,如苯酚钠。易被氧化,在空气中白色的晶体酚易被氧化为红色或粉红色的醌。酚在溶液中与三氯化铁可形成配合物,并呈现蓝紫色,可以鉴定三氯化铁或酚。酚羟基的邻对位易发生各种亲电取代反应;酚羟基可发生烷基化及酰基化反应。酚一般可由芳烃磺化后经碱熔融制得;酚也可由卤代芳烃与碱在高温高压催化下反应制得;异丙苯氧化可制得苯酚与丙酮;由芳烃制成的格氏试剂与硼酸酯反应,经过氧酸氧化后水解可制得酚;1,3,5-三甲苯与1,2,3,5-四甲苯可与过氧三氟乙酸在低温与中反应制得相应酚;芳烃与三氟醋酸铊反应,产物与醋酸高铅、三苯膦先后反应,在加HCl使铅、铊离子沉淀后加NaOH水解制得酚;芳香伯胺经重氮盐水解也可制得酚。
酚是重要的化工原料,可制造染料、药物、酚醛树脂、胶粘剂等。苯酚及其类似物可制作杀菌防腐剂。邻苯二酚、对苯二酚可作显影剂。
工业显影图片
自然界存在有两千多种酚类化合物,它们是植物生命活动的产物,在植物生长发育、免疫、抗真菌、光合作用、呼吸代谢等生命活动中起重要作用。 酚是公认的有毒化学物质,一旦被人吸收就会蓄积在各脏器组织内,很难排出体外,当体内的酚达到一定量时就会破坏肝细胞和肾细胞,造成慢性中毒,使人出现不同程度的头昏、头痛、皮疹、精神不安、腹泻等症状。权威的《化学试剂目录手册》特别强调,“酚接触皮肤或吞入时有毒,应防止儿童接近。” 酚污染会给生态系统带来很大危害。 环境酚污染主要来自焦化厂、煤气发生站、炼油、木材防腐、绝缘材料的制造、制药、造纸以及酚类化工厂的废水、废气。酚类化合物挥发到空气中可使大气受污染,含酚的废水流入农田会使土壤受污染,流入地下则会造成地下水污染。被酚污染的土壤会使农作物减产或枯死;水体酚污染会使水生生物受到抑制,繁殖下降,生长变慢,严重时导致死亡。酚侵入人体,会与细胞原浆中蛋白质结合形成不溶性蛋白,使细胞失去活性。酚对神经系统、泌尿系统、消化系统均有毒害作用。
具有煤油味的鱼是因为被酚类化学物质污染
中国规定最高允许浓度:饮用水中挥发酚:0.002毫克/升;地面水中挥发酚:0.010毫克/升;渔业水体挥发酚:0.005毫克/升;居住区大气一次测定值最高限:0.02毫克/立方米;废水排放限度:0.5毫克/升。
吸入高浓度酚蒸气可引起头痛、头昏、乏力、视物模糊、肺水肿等表现。误服可引起消化道灼伤, 出现烧灼痛, 呼出气带酚气味, 呕吐物或大便可带血,可发生胃肠道穿孔,并可出现休克、肺水肿、肝或肾损害。一般可在48小时内出现急性肾衰竭,血及尿酚量增高;皮肤灼伤,初期为无痛性白色起皱,继而形成褐色痂皮,常见浅Ⅱ度灼伤。酚可经灼伤的皮肤吸收,经一定潜伏期后出现急性肾衰竭等急性中毒表现。若眼接触,可致灼伤。
若急性中毒,应立即脱离现场至新鲜空气处。皮肤污染后立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少20分钟面积小也可先用50%酒精擦拭创面或用甘油、聚乙二醇或聚乙二醇和酒精混合液(7∶3)涂抹皮肤后立即用大量流动清水冲洗,再用饱和硫酸钠溶液湿敷。口服者给服植物油 15~30毫升,催吐,后温水洗胃至呕吐物无酚气味为止,再给服硫酸钠15~30毫克。消化道已有严重腐蚀时勿用上述处理。早期则给氧,合理应用抗生素。防治肺水肿、肝、肾损害等对症,支持治疗。糖皮质激素的应用视灼伤程度及中毒病情而定。病情(包括皮肤灼伤)严重者需早期应用透析疗法排毒及防治肾衰。口服者需防治食道瘢痕收缩致狭窄。眼接触:用生理盐水、冷开水或清水至少冲洗10分钟。
酚羟基(-OH) 为酚类的官能团。在C—O—H结构中,氧原子含有孤对p电子,p电子云和苯环的大π电子云从侧面有所重叠,使氧原子上的p电子云向苯环转移,使氢氧原子间的电子云向氧原子方向转移,结果C—O键更牢固,O—H键更易断裂。羟基中氢原子较易电离,使苯酚显示一定的酸性,能和强碱发生中和反应(乙醇则不能)。
醇羟基不体现出酸性(阿伦尼乌斯酸碱理论中),酚羟基和羧羟基体现出弱酸性(因而苯酚可与钠反应),酚羟基酸性比碳酸弱,强于碳酸氢根;羧羟基(羧基),比碳酸强。
扩展资料
与酚羟基不同,醇羟基的酸性按伯、仲、叔醇的顺序减弱,因此,在-OH键断裂的反应中,其反应速度依次下降,在R—OH键断裂反应中,叔醇的反应速度比伯、仲醇快,在控制下,伯醇氧化成醛(但用较强的氧化剂会使生成的醛转化成羧酸);仲醇氧化为酮(通常稳定.不会进一步氧化);一般叔醇不易被氧化。
参考资料来源:百度百科-羟基
多肽合成
多肽合成又叫肽链合成,是一个固相合成顺序一般从C端(羧基端)向N端(氨基端)合成。过去的多肽合成是在溶液中进行的称为液相合成法。合肥合生生物多肽的合成主要分为两条途径:化学合成多肽和生物合成多肽。
多肽合成的原理
多肽合成就是如何把各种氨基酸单位按照天然物的氨基酸排列顺序和连接方式连接起来。由于氨基酸在中性条件下是以分子内的两性离子形式(H3+NCH(R)COO-)存在,因此,氨基酸之间直接缩合形成酰胺键的反应在一般条件下是难于进行的。
氨基酸酯的反应活性较高。在100℃下加热或者室温下长时间放置都能聚合生成肽酯,但反应并没有定向性,两种氨基酸a1和a2的酯在聚合时将生成a1a2…、a1a1…、a2a1…等各种任意顺序的混合物。
为了得到具有特定顺序的合成多肽,采用任意聚合的方法是行不通的,合肥合生生物而只能采用逐步缩合的定向多肽合成方法。一般是如下式所示,即先将不需要反应的氨基或羧基用适当的基团暂时保护起来,然后再进行连接反应,以保证多肽合成的定向进行。
式中的X和Q分别为氨基和羧基的保护基,它不仅可以防止乱接副反应的发生,还具有能消除氨基酸的两性离子形式,并使之易溶于有机溶剂的作用。
Q在有的情况下也可以不是共价连接的基团,而是由有机强碱(如三乙胺)同氨基酸的羧基氢离子组成的有机阳离子。Y为一强的吸电子基团,它能使羧基活化,而有利于另一氨基酸的自由氨基,对其活化羧基的羧基碳原子进行亲核进攻生成酰胺键。
由此所得的连接产物是N端和C端都带有保护基的保护肽,要脱去保护基后才能得到自由的肽。如果肽链不是到此为止,而是还需要从N端或C端延长肽链的话,则可以先选择性地脱去X或Q,然后再同新的N保护氨基酸(或肽)或C保护的氨基酸(或肽)进行第二次连接,并依次不断重复下去,直到所需要的肽链长度为止。
对于长肽的多肽合成来说,一般有逐步增长和片段缩合两种伸长肽链的方式,前者是由起始的氨基酸(或肽)开始。每连接一次,接长一个氨基酸,后者则是用N保护肽同C保护肽缩合来得到两者长度相加的新的长肽链。
对于多肽合成中含有谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、半胱氨酸等等带侧链功能团的氨基酸的肽来说,为了避免由于侧链功能团所带来的副反应,一般也需要用适当的保护基将侧链基团暂时保护起来。
多肽合成方法分类
多肽的合成主要分为两条途径:化学合成多肽和生物合成多肽。
化学合成主要是以氨基酸与氨基酸之间缩合的形式来进行。在合成含有特定顺序的多肽时,由于多肽合成原料中含有官能度大于2的氨基酸单体,多肽合成时应将不需要反应的基团暂时保护起来,方可进行成肽反应,这样保证了多肽合成目标产物的定向性。多肽的化学合成又分为液相合成和固相合成。
多肽液相合成主要分为逐步合成和片段组合两种策略。逐步合成简洁迅速,可用于各种生物活性多肽片段的合成。片段组合法主要包括天然化学连接和施陶丁格连接。近年,多肽液相片段合成法发展迅速,在多肽和蛋白质合成领域已取得了重大突破。在多肽片段合成法中,根据多肽片段的化学特定性或化学选择性,多肽片段能够自发进行连接,得到目标多肽。因为多肽片段含有的氨基酸残基相对较少,所以纯度较高,且易于纯化。
多肽的生物合成方法主要包括发酵法、酶解法,随着生物工程技术的发展,以DNA重组技术为主导的基因工程法也被应用于多肽的合成。
多肽的固相合成
多肽的合成是氨基酸重复添加的过程,通常从C端向N端(氨基端)进行合成。多肽固相合成的原理是将目的肽的第一个氨基酸C端通过共价键与固相载体连接,再以该氨基酸N端为合成起点,经过脱去氨基保护基和过量的已活化的第二个氨基酸进行反应,接长肽链,重复操作,达到理想的合成肽链长度,最后将肽链从树脂上裂解下来,分离纯化,获得目标多肽。
1、Boc多肽合成法
Boc方法是经典的多肽固相合成法,以Boc作为氨基酸α-氨基的保护基,苄醇类作为侧链保护基,Boc的脱除通常采用三氟乙酸(TFA)进行。多肽合成时将已用Boc保护好的N-α-氨基酸共价交联到树脂上,TFA切除Boc保护基,N端用弱碱中和。
肽链的延长通过二环己基碳二亚胺(DCC)活化、偶联进行,最终采用强酸氢氟酸(HF)法或三氟甲磺酸(TFMSA)将合成的目标多肽从树脂上解离。在Boc多肽合成法中,为了便于下一步的多肽合成,反复用酸进行脱保护,一些副反应被带入实验中,例如多肽容易从树脂上切除下来,氨基酸侧链在酸性条件不稳定等。
2、Fmoc多肽合成法
Carpino和Han以Boc多肽合成法为基础发展起来一种多肽固相合成的新方法——Fmoc多肽合成法。
Fmoc多肽合成法以Fmoc作为氨基酸α-氨基的保护基。其优势为在酸性条件下是稳定的,不受TFA等试剂的影响,应用温和的碱处理可脱保护,所以侧链可用易于酸脱除的Boc保护基进行保护。
肽段的最后切除可采用TFA/二氯甲烷(DCM)从树脂上定量完成,避免了采用强酸。同时,与Boc法相比,Fmoc法反应条件温和,副反应少,产率高,并且Fmoc基团本身具有特征性紫外吸收,易于监测控制反应的进行。Fmoc法在多肽固相合成领域应用越来越广泛。
多肽液相分段合成
随着多肽合成的发展,多肽液相分段合成(即多肽片段在溶液中依据其化学专一性或化学选择性,自发连接成长肽的合成方法)在多肽合成领域中的作用越来越突出。其特点在于可以用于长肽的合成,并且纯度高,易于纯化。
多肽液相分段合成主要分为天然化学连接和施陶丁格连接。天然化学连接是多肽分段合成的基础方法,局限在于所合成的多肽必须含半光氨酸(Cys)残基,因而限定了天然化学连接方法的应用范围。天然化学连接方法的延伸包括化学区域选择连接、可除去辅助基连接、光敏感辅助基连接。
施陶丁格连接方法是另一种基础的片段连接方法,其为多肽片段连接途径开拓了更广阔的思路。正交化学连接方法是施陶丁格连接方法的延伸,通过简化膦硫酯辅助基来提高片段间的缩合率。
其他多肽合成方法
1、氨基酸的羧内酸酐法(NCA)
氨基酸的羧内酸酐的氨基保护基也可活化羧基。
NCA的原理:在碱性条件下,氨基酸阴离子与NCA形成一个更稳定的氨基甲酸酯类离子,在酸化时该离子失去二氧化碳,生成二肽。生成的二肽又与其他的NCA结合,反复进行。
NCA适用于短链肽片段的多肽合成,其周期短、操作简单、成本低、得到产物分子量高,在目前多肽合成中所占比例较大,技术也较为通用。
2、组合化学法
20世纪80年代,以固相多肽合成为基础提出了组合化学法,即氨基酸的构建单元通过组合的方式进行连接,合成出含有大量化合物的化学库,并从中筛选出具有某种理化性质或药理活性化合物的一套多肽合成策略和筛选方案。
组合化学法的多肽合成策略主要包括:混合-均分法、迭代法、光控定位组合库法、茶叶袋法等。组合化学法的最大优点在于可同时合成多种化合物,并且能最大限度地筛选各种新化合物及其异构体。
3、酶解法
酶解法是用生物酶降解植物蛋白质和动物蛋白质,获得小分子多肽。酶解法因其多肽产量低、投资大、周期长、污染严重,未能实现工业化生产。酶解法获得的多肽能够保留蛋白质原有的营养价值,并且可以获得比原蛋白质更多的功能,更加绿色,更加健康。
4、基因工程法
基因工程法主要以DNA重组技术为基础,通过合适的DNA模板来控制多肽的序列合成。有研究者通过基因工程法获得了准弹性蛋白-聚缬氨酸-脯氨酸-甘氨酸-缬氨酸-甘氨酸肽(VPGVG)。
利用基因工程技术生产的活性多肽还有肽类抗生素、干扰素类、白介素类、生长因子类、肿瘤坏死因子、人生长激素,血液中凝血因子、促红细胞生成素,组织非蛋白纤溶酶原等。
基因工程法合成多肽具有表达定向性强,安全卫生,原料来源广泛和成本低等优点,但因存在高效表达,不易分离,产率低的问题,难以实现规模化生产。
5、发酵法
发酵法是从微生物代谢产物中获得多肽的方法。虽然发酵法的成本低,但其应用范围较窄,因为现在微生物能够独立合成的聚氨基酸只有ε-聚赖氨酸(ε-PL)、γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和蓝细菌肽。
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甲酰胺类是相当稳定的化合物,因此广泛应用于肽的合成。甲酰基的脱除也有很多方法,氧化或还原法脱酰反应均可被采用。N2甲酰衍生物用15 %过氧化氢水溶液处理,可以顺利地进行氧化脱解。用氢化钠在二甲氧基乙烷中回流可以代替用酸或碱水解去除酰基。112 乙酰基及其衍生物胺类化合物的乙酰化或取代乙酰衍生物是用酰氯、酸酐进行酰化或在二环己基碳二亚胺(DCC) 或焦亚磷酸四乙基酯存在下,直接与酸综合加以制备,有时也可用酯或硫酯氨解的方法制备乙酰胺另一好的方法是用胺和乙烯酮〔15〕或异丙烯乙酸酯反应。如果用双烯酮〔17〕反应,则得到的是乙酰乙酰基衍生物。用乙酰基保护氨基比用其他保护基要多。由于它比甲酰基更稳定,因此,在进行亲电取代、硝化、卤代等反应时常选择乙酰基来保护芳香胺。乙酰胺丙二酸酯也可用于合成α2氨基酸,但在脱乙酰基时所需的酸或碱性条件,可使分子内其他部位受影响.在脱去氨基糖上的乙酰基时,也可用肼解反应代替碱性水溶液。近年来用卤代乙酰基尤其是三氟乙酰基保护N —H 键越来越得到重视,这个保护基可在温和的碱性条件下水解去掉,如用氨水、碱性离子交换树脂等,肽类上的三氯乙酰或三氟乙酰均可用硼氢化钠还原去掉。三氟乙酰基不仅用于肽的合成,而且也用于氨基糖类的保护。在甾体、苷类合成中也有一些应用三氟乙酰基的重要实例,它既可以保护甾体上的氨基,也可以保护糖上的氨基。113 苯甲酰基及有关衍生物胺的苯甲酰化和取代苯甲酰衍生物常用酰氨Schotten — Baumann 反应制备,用焦亚磷酸四乙基酯进行混合酸酐法也可得到非常好的结果。其它都是用酸或碱水解脱除。用苯甲酰类作保护基,一般不及用甲酰、乙酰保护方便,除非是苯甲酰类对水解稳定,而其某些优越之处在于核苷酸类保护基上的应用。114 环状酰亚胺衍生物环状酰亚胺衍生物非常稳定, 很宜用于保护一级胺和氨, 但非环状的酰亚胺已证明过分活泼而不宜用作保护基。在环状酰亚胺衍生物中, 琥珀酰胺衍生物的应用较有限, 仅用于青霉素的合成和芳香胺的硝化。现最受重视的还是邻苯二甲酰亚胺, 用邻苯二甲酰亚胺的钾盐进行烷基化以制备纯的一级胺, 是应用已久的著名的Gabriel 氏合成法, 不过, 现对此法已做了许多改进.
为了保护一级胺, 可将胺和丁二酸酐或邻苯二甲酸酐在150~200 ℃共热, 引进丁二酰基或邻苯二甲酰基, 在不太强烈的条件下形成非环的单酰胺(酰胺酸) , 用混合的脱水剂, 如乙酰氯或亚硫酰氯处理时, 通常可转化成环状酰胺.另外, 也可将胺与酸酐在苯或甲苯中与三乙胺回流, 反应过程中生成的水用共沸蒸馏除去。21 形成氨基甲酸酯和尿素型化合物的保护法211 氨基甲酸酯型衍生物在肽合成中, 将氨基甲酸酯用作氨基酸的保护基, 从而将外消旋化抑制到最低限度。为最大限度抑制外消旋化, 可使用非极性溶剂, 此外使用尽量少的碱和低的反应温度以及使用氨基甲酸酯保护基(R = O2烷基和O2芳基) , 都是有效的措施.通常采用胺和氯代甲酸酯或重氮甲酸酯进行反应制备氨基甲酸酯.它们的稳定性有着很大的差异, 因此, 当需要选择性地脱去保护基时, 用此类基团对氨基进行保护很为适宜, 其中最有用的几种氨基甲酸酯有: 特丁酯(BOC) 容易通过酸性水解反应脱除苄酯(CBZ) 通过催化氢解反应脱除; 2 , 42二氯苄酯能在氨基甲酸苄酯和特丁酯的酸催化水解条件下保持稳定22 (联苯基) 异丙酯比氨基甲酸特丁酯更容易为稀醋酸所脱除92芴甲基酯在碱存在下经由β2消除反应裂解; 异烟基酯在醋酸中用锌还原裂解; 12金刚烷基酯易被三氟乙酸裂解22苯基异丙酯对酸性水解的稳定性比氨基甲酸特丁酯稍强。但应该注意, 叠氮甲酸特丁酯由于对热和振动敏感, 故有一定的危险性, 只要有可能, 叠氮甲酸酯应避免使用.氨基甲酸酯类物质很多, 还有其取代衍生物及其它类型的氨基甲酸酯都可作为氨基的保护基, 在合成反应上, 特别是在肽的合成中应用广泛, 这里不再一一举例了.212 尿素型化合物将胺做成尿素型化合物加以保护比将氨基做成氨基甲酸酯加以保护较为少见。在合成磺胺时, 用N , N′2二苯基尿素作为原料, 可代替苯胺的酰基衍生物。近年来常采用哌啶羰基保护组氨酸中咪唑环上的N2H 键。这个保护基的用途在于, 它可以提高含组氨酸的较大肽类的溶解度, 并对酸水解、氢解以及对合成肽类常用的其它试剂都比较稳定, 还可用N2氯甲酰哌啶在无水吡啶中于65 ℃时引进哌啶羰基, 并可经肼处理除去之。
N′2对甲苯磺酰胺羰基衍生物(R1R2NCONHSO2C6H42P2CH3) 也是尿素型衍生物, 由氨基酸与异氰酸对甲苯磺酰酯制得, 收率20 %~80 % , 用醇类裂解(95 %EtOH 水溶液, n2PrOH 或n2BuOH , 100 ℃, 1h , 收率95 %) 。它对于稀碱、酸(HBr/ HOAc 或冷的CF3COOH) 以及肼都是稳定的 。3 形成N2烷基衍生物的保护法用烷基保护氨基主要是用苄基或三苯甲基, 这些基团特别是三苯甲基的空间位阻作用对氨基可以起到很好的保护作用, 并且很容易除去。311 苄基衍生物单和双苄基衍生物通常是用胺和苄氯在碱存在下进行制备。用选择性的催化加氢法可将双苄基变成单苄基衍生物, 一级胺的苄叉衍生物进行部分氢化反应是一个制备烷基苄基胺或芳香苄胺的常用方法。用苄胺进行亲核取代反应, 可引入一个氨基(保护形式) , 然后在反应后期去掉苄基.合成维生物H (生物素biotion) 中就是用上述类似方法制备了一个关键中间体.化学家们研究了各种取代的苄基和有关的基团在催化加氢时脱去的难易, 发现对位取代基更不容易进行氢解, 而二苯甲基、12和22萘甲基以及92芴基等均不如苄基稳定.312 三苯甲基衍生物三苯甲基衍生物如单苄基衍生物一样, 可用三苯甲基溴化物或氯代物在碱性存在下与胺进行反应制备, 也可用催化剂加氢还原脱掉三苯甲基与苄基不同在于, 它可以在温和的酸性条件下脱去, 这方面双2 (对甲氧基苯基) 2甲基有类似情况, 单2对甲氧基代三苯甲基则对酸更不稳定。在肽的合成和青霉素的合成中用三苯甲基保护α2氨基酸是很有价值的。由于其体积大, 不仅可保护氨基, 还可对氨基的α2位基团有一定的保护作用。313 烯丙基衍生物烯丙基胺用于保护咪唑环上的N2H 键。在K2CO3 存在下腺嘌呤和62羟基嘌呤与烯丙基溴在N , N2二甲基乙酰胺中可得92烯丙基衍生物, 而在碱性条件下, 可将保护基氧化除去。
4 形成C = N 键保护氨基酮或醛与一级胺反应生成甲亚胺, 通称Schiff 碱。如果是芳香胺, 则有时称缩苯胺(Anil) 。由芳香醛、酮和脂肪酮形成的Schiff 碱是稳定的, 但脂肪醛与胺形成的Schiff 碱, 往往发生羟醛缩合反应而不适用于作保护基。由于芳亚甲基衍生物容易形成而且稳定, 因此是应用最广的保护方法。烷基化后可以生成不稳定的季铵盐, 由此可得到收率高的纯二级胺.α2氨基酸酯容易形成苯亚甲基衍生物, 但从游离酸形成的衍生物是不稳定的。当醛基的邻位有羟基存在时, 由于形成氢键而使衍生物更加稳定。芳香亚甲基可以在极其温和的酸性条件下进行水解脱去, 且在反应过程中不致发生消旋。可是, 由于在某些情况下偶合不成功, 致使该方法在应用中有一定的局限性.L2赖氨酸中的α2氨基可生成稳定的单苯亚甲基衍生物,利用这一现象可以制备L2赖氨酸的α2苄氧羰基氨基衍生物。5 质子化反应和熬合反应对氨基的保护511 质子化反应从理论上讲, 对氨基最简单的保护方法是使氨基完全质子化, 即占据氮原子上的孤电子对, 以阻止取代反应的发生, 但实际上在使氨基完全质子化所需的酸性条件下, 可以进行的合成反应很少, 所以, 这种方法仅曾用于防止氨基的氧化.然而游离胺在浓硫酸中低温(约0 ℃) 进行硝化时, 则不必先酰化, 因其质子化作用已足以保护氨基不致被氧化。氨基质子化后使芳香环的活泼性减弱, 还改变取代反应的定位效应。例如2 , 22二氨基取代苯在硫酸中硝化时得到42硝基衍生物, 但是用二氨基的双酰化物(如丁酰胺) 进行硝化时, 却主要得到32和52位硝基取代物。也可用形成季铵盐的方法来保护氨基.季铵盐通常用于氧化反应中保护叔胺.上述反应条件能够在羟基或酚基的存在下, 由伯、仲、叔胺(包括氨基酸) 形成季铵盐 。512 螯合反应一个与质子化相似而有效的保护方法是, 利用氮原子上的孤电子对形成熬合物,例如α2和β2氨基酸可与过渡金属形成稳定的配合物。应用络氨酸铜配合物, 苯乙酰化反应只在酚基上发生, 不在氨基上发生反应.二元氨基酸也可选择地只在一个氨基上进行酰化反应。复合物用硫化氢处理很容易得到酰化物。
6 用含磷有机物保护氨基611 二烷基磷酰基作为氨基保护基[46] .在合成肽时, 用磷酰基作为氨基保护基, 对碱较稳定, 对酸则敏感易脱去, 可与苄氧羰基媲美。例如由O, O2二烷基2N2取代苯乙基磷酰胺3a~c 合成了N , N2二烷基磷酰基2N2取代苯乙基甘氨酸衍生物4a~e , 在Lewis 酸催化下成功地进行了Freidel2Crafts 反应得到相应的分子内环化产物苯并232氮杂环庚酮212衍生物, 并在温和条件下脱保护基。在合成苯并232氮杂环庚酮类(6a 、6b) 化合物时, 以二异丙基磷酰基作为氨基保护基, 具有易除去、不脱羰的优点, 这是磺酰基、烷氧羰基所不及的, 在一般有机合成中作为氨基保护基是大有潜力的。612 亚磷酸二乙酯作为α2氨基酸中α2氨基的保护基[48 ]目前在多肽合成中常用的α2氨基保护基大多属于烷氧羰基型(R2O2CO2) , 如BOC、Z、PMZ 等, 这些保护基对碱稳定对酸敏感, 易于在酸性条件下脱除, 但相应的试剂在制备时需使用剧毒的光气, 这无论对实验室制备或工业生产都会带来很多不便, 因此, 需要寻找能替代它们的价廉易得、稳定且低毒的新α2氨基保护试剂.以亚磷酸二乙酯为试剂, 由引入O , O’2二乙基磷酰基(DEPP) 作为α2氨基酸的α2氨基保护基, 采用相转移催化法不仅合成了N2 (DEPP) 2α2氨基酸甲酯衍生物, 还合成了含有游离羟基的N2 (DEPP) 2α2氨基酸, 并由叠氮法制得了两种模型二肽.对一些DEPP 保护的氨基酸衍生物作了在酸、碱及水合肼中稳定性的研究, 用4 mol/ L HCL及TFA 作了脱保护基条件的试验。在各项考察的基础上, 对亚磷酸二乙酯作为α2氨基酸的α2氨基保护试剂在肽合成上应用的可行性作评价。亚磷酸二乙酯制备简单、低廉、低毒且相当稳定, 试验表明, 用它作试剂在温和条件下不仅能与α2氨基酸酯类反应生成N2DEPP 衍生物, 而且还能使α2氨基酸四烷铵盐N2DEPP 化, 然后较易得到N2DEPP2α2氨基酸.这N2DEPP2衍生物在碱中稳定, 通常在弱酸性条件下也很稳定。虽然在2mol/ L NaOH 和85 %水合肼中观察到有微弱副反应发生, 但它不是保护基的脱除反应。用DEPP2氨基酸衍生物合成的两种模型二肽, 无论在氨基酸分析上, 还是在层析行为上都与标准二肽相同, 这说明以亚磷酸二乙酯为试剂引入DEPP 为α2氨基酸的α2氨基保护基是行之有效的, 可用于肽的合成。然而以DEPP 为α2氨基酸的α2氨基保护基虽然在试剂方面有其优越性, 但DEPP 保护基也有不可忽视的缺点 , 这项工作还有待于进一步研究。
总之, 氨基的保护方法和保护基都很多, 上面介绍的是比较重要而又实用的方法和基团。化学家们至今还在寻求有关更好的方法及更有效的保护基, 研究工作仍在继续.氨基保护在有机合成中的应用将会越来越广泛.1 C B Reese。 Tetrahedron , 1978 , 34 : 31432 V Amarnath and A D Broom。 Chem Rev , 1977 , 77 : 1833 R S Goody and R T Walker. Tetrahedron Lett , 1967 , 2894 C B Reese. Tetrahedron , 1978 , 34 : 3143~31795 T O Thomas. Tetrahedron Letters , 1967 , 3356 KOkawa and S Hase。 Bull Chem Soc Japan , 1963 , 36 : 7547 J C Sheehan and D D H Yang。 J Am Chem Soc , 1985 , 80 : 11548 M Waki and TMeienhofer。 J Org Chem , 1977 , 42 : 20199 F M F Chen and N L Benoiton , Synthesis , 1979 , 70910 K Hofmann , E Stutz , G Spuhler , et al。 J Amer Chem Soc , 1960 , 82 : 372711 T S Meek. S Minkowitz , and M M Miller , J Org Chem , 1959 , 24 : 13912 A Galat. Ind and Eng Chem , 1944 , 36 : 19213 GLosse and W Zonnchen. Annalen , 1960 , 636 : 140
14 A R Battersby and T P Edwards. J Chem Soc , 1960 , 121415 J Blodinger and GW Anderson. J Amer Chem Soc , 1952 , 74 : 55416 G Ruadbeck。 Amgew Chem , 1956 , 68 : 36917 H J Hagemeyer and D C Hull. Ind and Eng Chem , 1949 , 41 : 292018 F Dangeli , F Filira , and E Scoffone. Tetrahedron Lett , 1965 , 60519 L Kisfaludy , TMohacsi , MLow , et al. J Org Chem , 1979 , 44 : 65420 A GM Barrett and J C A Lana. J Chem Soc , Chem Commun , 1978 , 47121 A S Steinfeld , F Naider , and J M Becker。 J Chem Res , Synop , 1979 , 12922 R A Olofson and R V Kendall. J Org Chem , 1970 , 35 : 224623 E E Schallenberg and M Calvin。 J Amer Chem Soc , 1955 , 77 : 277924 F Weygand and E Frauendorfer。 Chem Ber , 1970 , 103 : 243725 ML Wolfrom and H B Bhat。 J Org Chem , 1967 , 32 : 192126 R A Lugas , D F Dickel , R L Uziemian. et al. J Amer Chem Soc , 1960 , 82 : 5688
27 H Newman。 J Org Chem , 1965 , 30 : 128728 TJ Curphey. J Org Chem , 1979 , 44 : 280529 A GM Barrett and J C A Lana。 J Chem Soc , Chem Commun , 1978 , 47130 L horner and H Neumann。 Chem Ber , 1965 , 98 : 346231 E Whit。 Org Synth , Collect 1973 , Vol V: 33632 A GM Barrett and J C A Lana。 J Chem Soc , Chem Commun , 1978 , 47133 A Holy and M Soucek。 Tetrahedron Lett , 1971 , 18534 N Ishikawa and S Shin2Ya。 Chem Lett , 1976 , 67335 A S Steinfeld , F Naider , and J M Becker。 J Chem Res , Synop , 1979 , 12936 L F Fieser。 Org Experiments , D C Heath Boston , 1964 , 11737 T Sasaki , KMinamoto , and H Itok。 J Org Chem , 1978 , 43 : 2320第1期 高旭红等:有机合成中的氨基保护及应用(综述) 85© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved。38 D A Hoogwater , D N Reinhoudt , T S Lie , et al. Rell Trav Chim Pays2Bas , 1973 , 92 : 819
39 G H L Nefkens , G I Tesser , and R T F Nivard。 Red Trav Chim Pays2Bas , 1960 , 79 : 68840 GJager , R Geiger , and W Siedel. Chem Ber , 1968 , 101 : 353741 B Weinstein , T N S Ho R T Fukura , and E C Angell。 Synth Commun , 1976 , 61742 M Gerecke , T P Zimmerman , and W Aschwanden。 Helv Chim Acta , 1970 , 53 : 99143 L Zervas and D M Theodoropoulos。 J Amer Chem Soc , 1956 , 78 : 135944 J A Montgomery and H J Thomas. J Org Chem , 1965 , 30 : 323545 B Bezas and L Zervas。 J Amer Chem Soc , 1961 , 83 : 71946 F C M Chen and N L Benoiton. Can J Chem , 1976 , 54 : 331047 赵玉芬, 奚士庚, 古改姣, 等1Acta Chimica sinica , 1984 , 42 (4) : 35848 P D Carpenter and MLennon. J Chem Soc , Chem Commun , 1973 , 66449 王宗睦, 李 惟, 高光杰, 等1α2氨基酸α2氨基保护试剂亚磷酸二乙酯的研究. 吉林大学自然科学学报. 1989 , (3) : 85
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氨基保护方法
氨基保护方法
胺类化合物对氧化和取代等反应都很敏感,为了使分子其它部位进行反应时氨基保持不变,通常需要用易于脱去的基团对氨基进行保护。例如,在肽和蛋白质的合成中常用氨基甲酸酯法保护氨基,而在生物碱及核苷酸的合成中用酰胺法保护含氮碱基。化学家们在肽的合成领域内,对已知保护基的相对优劣进行了比较并在继续寻找更有效的新保护基。除了肽的合成外,这些保护基在其它方面也有很多重要应用.
下面介绍保护氨基的一些主要方法和基团。
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1 形成酰胺法
将胺变成取代酰胺是一个简便而应用非常广泛的氨基保护法。单酰基往往足以保护一级胺的氨基,使其在氧化、烷基化等反应中保持不变,但更完全的保护则是与二元酸形成的环状双酰化衍生物。常用的简单酰胺类化合物其稳定性大小顺序为甲酰基<乙酰基<苯甲酰基.
酰胺易于从胺和酰氯或酸酐制备,并且比较稳定,传统上是通过在强酸性或碱性溶液中加热来实现保护基的脱除.由于若干基质,包括肽类、核苷酸和氨基糖,对这类脱除条件不稳定,故又研究出了一些其他脱除方法,其中有甲酰衍生物的还原法,甲酰基以及对羟苯基丙酰基衍生物的氧化法,苯酰基和对羟苯基丙酰基衍生物的电解法,卤代酰基、乙酰代乙酰基以及邻硝基、氨基、偶氮基或苄基衍生物等“辅助脱除法”,等等。
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为了保护氨基,已经制备了很多N2酰基衍生物,上述的简单酰胺最常用,卤代乙酰基衍生物也常用。这些化合物对于温和的酸水解反应的活性随取代程度的增加而增加:乙酰基〈 氯代乙酰基〈 二氯乙酰基〈 三氯乙酰基<三氟乙酰基。此外,在核苷酸合成的磷酸化反应中,胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤中的氨基是分别由对甲氧苯酰基、苯酰基和异丁酰或甲基丁酰基予以保护的,这些保护基是通过氨解脱除的.另外,伯胺能以酰胺的形式加以保护,这就防止了活化的N2乙酰氨基酸经过内酯中间体发生外消旋化。
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111 甲酰衍生物
胺类化合物很容易进行甲酰化反应,常常仅用胺和98 %的甲酸制备。甲酸乙酸酐也是一个有用的甲酰化试剂。对于某些容易发生消旋化的氨基酸可用甲酸和N ,N′2双环己基碳二亚胺(DCC) 在0 ℃时进行甲酰化反应,也可用酯类进行氨解。
甲酰胺类是相当稳定的化合物,因此广泛应用于肽的合成。甲酰基的脱除也有很多方法,氧化或还原法脱酰反应均可被采用。N2甲酰衍生物用15 %过氧化氢水溶液处理,可以顺利地进行氧化脱解。用氢化钠在二甲氧基乙烷中回流可以代替用酸或碱水解去除酰基。
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112 乙酰基及其衍生物
胺类化合物的乙酰化或取代乙酰衍生物是用酰氯、酸酐进行酰化或在二环己基碳二亚胺(DCC) 或焦亚磷酸四乙基酯存在下,直接与酸综合加以制备,有时也可用酯或硫酯氨解的方法制备乙酰胺另一好的方法是用胺和乙烯酮〔15〕或异丙烯乙酸酯反应。如果用双烯酮〔17〕反应,则得到的是乙酰乙酰基衍生物。
用乙酰基保护氨基比用其他保护基要多。由于它比甲酰基更稳定,因此,在进行亲电取代、硝化、卤代等反应时常选择乙酰基来保护芳香胺。乙酰胺丙二酸酯也可用于合成α2氨基酸,但在脱乙酰基时所需的酸或碱性条件,可使分子内其他部位受影响.在脱去氨基糖上的乙酰基时,也可用肼解反应代替碱性水溶液。
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近年来用卤代乙酰基尤其是三氟乙酰基保护N —H 键越来越得到重视,这个保护基可在温和的碱性条件下水解去掉,如用氨水、碱性离子交换树脂等,肽类上的三氯乙酰或三氟乙酰均可用硼氢化钠还原去掉。三氟乙酰基不仅用于肽的合成,而且也用于氨基糖类的保护。
在甾体、苷类合成中也有一些应用三氟乙酰基的重要实例,它既可以保护甾体上的氨基,也可以保护糖上的氨基。
分类
依分子中羟基数分为一元酚、二元酚及多元酚;
羟基在萘环上的称为萘酚,在蒽环上称为蒽酚。
酸性
与普通的醇不同,由于受到芳香环的影响,酚上的羟基(酚羟基)有弱酸性,酸性比醇羟基强。
如苯酚(C6H5OH)自身在水中的部分电离:
但酸性比碳酸弱,不能使指示剂变色。
酚可与强碱生成酚盐,如苯酚钠。
易被氧化
在空气中白色的晶体酚易被氧化为红色或粉红色的醌。
显色反应
酚在溶液中与三氯化铁可形成配合物,并呈现蓝紫色,可以鉴定三氯化铁或酚。
反应
酚羟基的邻对位易发生各种亲电取代反应;
酚羟基可发生烷基化及酰基化反应。
制备
酚一般可由芳烃磺化[1]后经碱熔融制得;
酚也可由卤代芳烃与碱在高温高压催化下反应制得;
异丙苯氧化可制得苯酚与丙酮;
由芳烃制成的格氏试剂与硼酸酯反应,过氧酸氧化后水解可制得酚;
1,3,5-三甲苯与1,2,3,5-四甲苯可与过氧三氟乙酸在低温BF3与CH2Cl2中反应制得相应酚;
芳烃与三氟醋酸铊反应,产物与醋酸高铅、三苯膦先后反应,在加HCl使铅、铊离子沉淀后加NaOH水解制得酚;
芳香伯胺经重氮盐水解也可制得酚。
用途
酚是重要的化工原料,可制造染料、药物、酚醛树脂、胶粘剂等。
苯酚及其类似物可制做杀菌防腐剂。
邻苯二酚、对苯二酚可作显影剂。
生物作用
自然界存在有2000多种酚类化合物,他们是植物生命活动的产物,在植物生长发育、免疫、抗真菌、光合作用、呼吸代谢等生命活动中起重要作用
污染
酚污染会给生态系统带来很大危害。
环境酚污染
环境酚污染主要来自焦化厂、煤气发生站、炼油、木材防腐、绝缘材料的制造、制药、造纸以及酚类化工厂的废水、废气
酚类化合物挥发到空间可使大气受污染,含酚的废水流入农田会使土壤受污染,流入地下则会造成地下水污染。
土壤酚污染
被酚污染的土壤会使农作物减产或枯死。
水体酚污染
水体酚污染会使水生生物受到抑制,繁殖下降、生长变慢,严重时导致死亡。
对人体的危害
酚侵入人体,会与细胞原浆中蛋白质结合形成不溶性蛋白,使细胞失去活性。
酚对神经系统、泌尿系统、消化系统均有毒害作用。
酚是公认的有毒化学物质,一旦被人吸收就会蓄积在各脏器组织内,很难排除体外,当体内的酚达到一定量时就会破坏肝细胞和肾细胞,造成慢性中毒,使人出现不同程度的头昏、头痛、皮疹、精神不安、腹泻等症状。在权威的《化学试剂目录手册》中特别强调,“酚接触皮肤或吞入时有毒,应防止儿童接近。”
限度
中国规定最高允许浓度:
饮用水中挥发酚:0.002mg/L
地面水中挥发酚:0.010mg/L
渔业水体挥发酚:0.o05,mg/L
居住区大气一次测定值最高限:0.02mg/m3
废水排放限度:0.5mg/L
临床表现
急性 中毒 :吸入高浓度蒸气可引起头痛、头昏、乏力、视物模糊、 肺水肿等表现。误服可引起消化道灼伤, 出现烧灼痛, 呼出气带酚气味, 呕吐物或大便可带血,可发生胃肠道穿孔,并可出现 休克 、肺水肿、肝或肾损害。一般可在 48 小时内出现急性肾功能 衰竭 ,血及尿酚量增高。皮肤灼伤:创面初期为无痛性白色起皱,继而形成褐色痂皮。常见浅Ⅱ度灼伤。可经灼伤的皮肤吸收,经一定潜伏期后出现急性肾功能衰竭等急性中毒表现。眼接触:可致灼伤。
处理
急性中毒:立即脱离现场至新鲜空气处。皮肤污染后立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少20分钟面积小也可先用50%酒精擦试创面或用甘油、聚乙二醇或聚乙二醇和酒精混合液 (7:3) 抹皮肤后立即用大量流动清水冲洗。再用饱和硫酸钠溶液湿敷。口服者给服植物油 15~30ml, 催吐, 后温水洗胃至呕吐物无酚气味为止,再给硫酸钠15~30mg。消化道已有严重腐蚀时勿给上述处理。早期给氧。合理应用抗生素。 防治肺水肿、 肝、肾损害等对症、支持治疗。糖皮质激素的应用视灼伤程度及中毒病情而定。病情(包括皮肤灼伤)严重者需早期应用透析疗法排毒及防治肾衰。口服者需防治食道瘢痕收缩致狭窄。 眼接触:用生理盐水、冷开水或清水至少冲洗10分钟,对症处理。
甙(Glycosides) 又称配糖体或苷,是由糖或糖的衍生物(如糖醛酸)的半缩醛羟基与另一非糖物质中的羟基以缩醛键(甙键)脱水缩合而成的环状缩醛衍生物。水解后能生成糖与非糖化合物,非糖部分称为甙元(Ag1ycone),通常有酚类、蒽醌类、黄酮类等化合物。
大多数甙无色,无臭,具苦味。少数甙有色如黄酮甙、蒽甙、花色甙等。少数具甜味,如甘草皂甙。多数甙呈中性或酸性,少数呈碱性。
多数甙可溶于水、乙醇,有些甙可溶于乙酸乙酯与氯仿,难溶于乙醚、石油醚、苯等极性小的有机溶剂。甙类在水或其他极性较大的溶剂中的溶解度,一般随结合的糖分子数的增加而加大。甙元的性质亦可影响甙的溶解度。如氰醇甙在水中易溶而黄酮甙就较难溶。甙元不溶于水,能溶于有机溶剂。
甙类易被稀酸或酶水解生成糖与甙元。但是有些植物体内原存在的甙中有数个糖分子,称为一级甙,水解时可先脱去部分糖分子生成含糖分子较少的次级甙,次级甙进一步水解得糖与甙元。甙水解成甙元后,在水中的溶解度与疗效往往都大为降低,因此在采集、加工、贮藏与制造含甙类成分的中草药时,必须注意防止水解。例如在采集时尽量减少植物体的破碎,采集后尽快干燥,贮藏中保持干燥,提取时不要在水溶液或酸性溶液中长时间放置等。
天然产的甙类一般具有一定的光学活性(大多为左旋性)而无还原往。水解后由于生成还原糖,往往变为右旋性并具还原性。这一性质可用于中草药中甙类成分的检识。水解前后的还原性通常用Fehling试验来检查。
某些甙类如皂甙、黄酮甙等可与醋酸铅或碱式醋酸铅试剂生成沉淀,此沉淀脱铅后又可恢复成原来的甙。此性质可用于甙类成分的提取。