氘标记西布特罗合成方法研究与结构表征

同位素稀释质谱法为快速准确地检测动物源食品中β_(2)-受体激动剂西布特罗的含量提供了可能,也对稳定同位素标记西布特罗内标物的合成提出了需求。本文报道了一种氘标记西布特罗的新型合成方法,以2-硝基-5-溴苯甲腈为起始原料,经偶联、环氧化、取代、还原四步常规化学反应制备西布特罗-D_(9),具有路线短、操作简便、收率高等优点。该产物经核磁共振氢谱(^(1)HNMR)和质谱(HRMS)表征确认,化学纯度和同位素丰度均高于99.0%,可作为质谱检测内标使用。该方法也可用于其他苯乙醇胺类β_(2)-受体激动剂的合成。

三塔级联水精馏系统分离含氚轻水中试实验研究

针对大体量含氚水分离净化的需求,自主设计建设了三塔级联水精馏系统,内部装填有自研高性能填料。在中试实验过程中,以5~10 kg/h的处理量,完成了吨量级含氚轻水的分离处理,实现了贫化倍数高于2 000倍、富集倍数高于20倍的分离效果。测得规整填料等板高度为14 cm,散堆填料等板高度为4 cm,运行过程各关键参数稳定,全系统已稳定运行超过900 h,可满足规模化工程放大的要求。

稳定同位素标记氯霉素-D_(5)的合成及表征

稳定同位素标记的氯霉素-D5是以氘代甲苯为标记前体,经硝化、溴化、氧化得到氘标记的对硝基苯甲醛-D_(5),对硝基苯甲醛-D5再与手性中间体(R,R)-伪二苯羟甲胺甘氨酸酰胺经醛酮缩合、还原、酰化等一系列反应制得。以甲苯-D_(8)物质的量计算氯霉素-D_(5)收率为19.3%。目标产物结构经核磁共振、质谱、高效液相色谱进行表征。氯霉素-D_(5)的化学纯度为99.89%,氘同位素丰度为99.68 atom%D,均优于外购标准品,具有更优的纯度及更高的氘同位素丰度,可作为同位素内标用于食品中氯霉素类药物的残留检测。

[2H3]-吗啡的合成及同位素丰度研究

为获取GC-MS或LC-MS分析中用作内标氘代[2H3]-吗啡对照品,建立了标题化合物的合成方法,成功合成了[2H3]-吗啡,并用1HNMR及13CNMR表征。用液质联用技术研究了同位素丰度,其中[2H3]-吗啡的丰度为99.19%。

微量水氢氧同位素在线同时测试技术——热转换元素分析同位素比质谱法

水中氢氧同位素组成的时空差异性,为水循环、古气候环境反演、水源识别等研究提供了一种非常有效的技术手段。文章采用热转换元素分析同位素比质谱法(TC/EA-IRMS),实现了在线单次分析过程中同时测定微量水的δD和1δ8O,用样量仅需0.2μL;δD和1δ8O的分析精度分别为0.81‰和0.06‰。通过分类测试(δD值相差小于50‰的水样和标准水列为同一类进行测试)等措施可消除记忆效应,同时实现对测试结果的精确校正,而无需准确标定参考气和测定H3+因子。

冲绳海槽浮岩中碳、氢同位素组成特征

利用分阶段热解释放气体质谱分析法研究了冲绳海槽浮岩热解释放气中CO2和H2O的碳、氢同位素组成,结果显示:浮岩中原生CO2和H2O主要释放于400～1000℃,CO2的碳同位素组成介于-6 7×10-3～-22 7×10-3,H2O的氢同位素组成从-45×10-3变到-71×10-3,均落入幔源火山岩的变化范围,而且浮岩的氢同位素组成与海槽区玄武岩的氢同位素组成非常接近,这表明冲绳海槽浮岩与玄武岩之间具有密切的成因联系,浮岩岩浆和玄武岩岩浆是同源岩浆不同程度结晶分异的产物.另外,这些浮岩较洋中脊玄武岩要贫13C,并富集D,同时具有从洋中脊玄武岩向岛弧玄武岩变化的趋势,这表明浮岩岩浆在形成或上升过程中可能受到俯冲板块释放流体的影响.

含氘量高的2-d_1-正辛基锂的合成

同位素标记化合物在反应机理研究中具有重要作用。我们在文[1]曾报道了以动力学同位素效应方法对正辛基锂的热分解β-H消除反应的研究。为了此项研究,我们按下述路线合成了尚未见报道的含氘量高的2-d_1-正辛基锂。本文将报道其详细合成方法。

超轻水中氘含量的气相色谱分析

通过实验研究建立了测定超轻水中氘含量的气相色谱分析方法。用金属镁在500℃高温下将超轻水分解为气体,然后在常温下以高纯H2为载气,5A分子筛作为色谱柱,进行超轻水中氘含量的检测。用金属镁法分解水样,避免了传统铀法可能带来的放射性危害,且同位素效应远小于金属锌法。采用色谱在常温下检测氢气中氘的含量,也克服了普遍采用液氮低温法操作复杂,且H2、HD和D2的校正因子难以测定的缺点。研究结果表明,以极低重水标准样绘制的HD峰面积与对应氘含量的标准曲线能反向延长到天然丰度以下,能用于不同氘含量的超轻水样品检测。该分析方法精密度高,同一样品经多次分解进样,检测的相对标准偏差<5%,在3个添加水平下的回收率为96.6%～99.9%,合成相对不确定度为0.166。测量结果精密度和准确度较高,完全能满足超轻水生产过程中氘含量定量分析的要求。

[-20-^3H]佛波醇-12-肉豆蔻酯-13-乙酯的合成

用MnO2将佛波醇-12-肉豆蔻酯-13-乙酯氧化,然后利用新制的NaB3H4氚化还原合成[20-3H]佛波醇-12-肉豆蔻酯-13-乙酯。所得产物经HPLC纯化后放化纯度>98%,其比活度达0.654 TBq/g。纯化产物在-20℃放置90天仍保持稳定。本法简单易行,标记过程中也不产生异构体。

微波辅助合成氘标记班布特罗-D_9盐酸盐

以3',5'-二(二甲氨基甲酰氧基)-α-溴苯乙酮(Ⅰ)为初始原料,经还原反应得1-[双-(3',5'-N,N-二甲氨基甲酰氧基)苯基]-2-溴乙醇(Ⅱ),Ⅱ再与叔丁胺-D_9在微波辅助下进行胺化反应,最后合成了氘标记1-[双-(3',5'-N,N-二甲氨基甲酰氧基)苯基]-2-N-叔丁基氨基乙醇-D_9盐酸盐(班布特罗-D_9盐酸盐)。对还原反应中硼氢化钠用量,胺化反应的物料配比、反应温度和反应时间进行了考察。结果表明:n(Na BH4)∶n(Ⅰ)=2.0∶1.0,乙醇为溶剂时,Ⅱ的收率最高,达87.1%;胺化产物可以起到缚酸剂的作用,与常规加热方法相比,微波辅助的胺化反应速率显著提高,反应时间由16~24 h缩短到30 min。在n(Ⅱ)∶n(叔丁胺-D_9)=1.0∶1.2,反应温度100℃,反应时间为30 min时,叔丁胺-D_9利用率可达74.4%(常规加热方法叔丁胺-D_9利用率不超过40%),班布特罗-D_9盐酸盐的收率为89.3%。产物经1HNMR、MS和UPLC进行了结构表征和性能测试,产物高效液相色谱纯度超过99.0%,氘丰度大于98.5 atom%D,班布特罗-D_9盐酸盐可用作食品安全检测的同位素内标试剂。

稳定同位素氘标记盐酸曲托喹酚的制备

以2-(3,4,5-三甲氧基苯基)乙酸为起始原料,经过脱甲基、酰胺化、甲基化、比希勒-纳皮拉尔斯基(Bischler-Napieralski)环化反应、还原、脱保护基等关键反应步骤,得到稳定同位素氘标记的盐酸曲托喹酚。该合成方法原料廉价易得、简单成熟,目标产物氘同位素丰度较高。该产物经核磁共振氢谱(^(1)HNMR)和高分辨质谱(HR-MS)表征确认,氘同位素丰度为99.9 atom%D,适合作为同位素标记质谱内标试剂用于曲托喹酚的定性定量分析。

稳定同位素标记溴氰菊酯-d_(5)的合成

氘标记合成标题化合物是从苯酚-d_(6)出发,以甲苯为溶剂,碱选用氘氧化钠,进行脱水反应得到苯酚钠-d_(5),氘代苯酚钠再与间溴苯甲醛进行乌尔曼缩合得到间苯氧基苯甲醛-d_(5),催化剂选用氯化亚铜,最后通过氰化钠重水溶液构成无机相的相转移催化酯化反应,由间苯氧基苯甲醛-d_(5)与溴氰菊酰氯反应得到标题化合物,以初始原料的物质的量计算产率为25.54%。所得终产品经NMR确认结构,HPLC外标法检测纯度>98%,MS检测丰度>98 atom%D。标题化合物作为内标试剂可以用于溴氰菊酯残留量的稳定同位素稀释质谱法(IDMS)检测。

稳定同位素氘标记的去甲乌药碱的合成与表征

为了快速准确地检测去甲乌药碱的含量,采用稳定同位素内标试剂与同位素稀释质谱法相结合的检测技术,以2-(3,4-二甲氧基苯)乙腈为起始原料,经过碱催化氢-氘同位素交换、还原、皮克特-施彭格勒(Pictet-Spengler)环化反应、脱保护基等关键反应步骤,得到稳定同位素氘标记的去甲乌药碱。该合成方法简单成熟,原料廉价易得,副反应少。该产物经核磁共振(^(1)H NMR)和高分辨质谱(HRMS)表征确认,氘同位素丰度大于96%,适合作为质谱内标试剂用于去甲乌药碱的定性定量分析。

氚水乳化测定方法研究

比较了几种种氚的液闪测定方法，系统地分析了乳化法，结果表明：乳化法具有低的本底、淬灭及化学发光；计数效率高且稳定；制样简单、价格便宜、适应性广，可作常规分析。

铁炭复合磁靶向缓释药物载体材料的制备——制备条件对铁炭复合材料磁性能的影响

研究了一种新型铁炭复合磁靶向缓释药物载体材料的制备方法。用医用活性炭和纳米四氧化三铁粉末球磨制成铁炭复合材料,该材料表面包硅处理后用氢气高温还原,得到可以作为磁靶向缓释药物载体的铁炭复合材料。考察了制备过程中的包硅和还原工艺条件对铁炭复合材料磁性能的影响。

稳定同位素氘标记苯脲类除草剂的合成研究

为制备HPLC-MS/MS农药残留分析中使用的苯脲类除草剂同位素内标物,以取代苯胺为原料,与三光气反应制得取代的苯基异氰酸酯,再与二甲胺-D_6盐酸盐亲核加成,合成了9种苯脲类除草剂的氘取代物,分别是敌草隆-D_6、灭草隆-D_6、2,3-敌草隆-D_6、绿麦隆-D_6、甲氧隆-D_6、秀草隆-D_6、非草隆-D_6、伏草隆-D_6和异丙隆-D_6。通过NMR、MS、UV对其进行结构确证,化学纯度均大于98%,同位素丰度大于99.5%,完全满足质谱分析对内标物的要求,可作为HPLC-MS/MS分析的同位素内标物。

^3H—3—叠氮基—N—正癸烷基水杨酰胺的合成

以 3 硝基水杨酸和正癸烷为原料 ,合成了研究线粒体呼吸链酶系中各泛醌结合蛋白的分子探针 ,即氚标记的 3 叠氮基 N 正癸烷基水杨酰胺 ,为进一步研究泛醌结合蛋白提供了有效工具。3 H 3 叠氮基 N 正癸烷基水杨酰胺的放射性比活度和放射化学纯度分别为 2 5 9TBq/mol和 98%

双真空炉管的研制及其在岩石加热脱气气体组分测试中的应用

分析岩石矿物中的气体化学组成,可为岩石圈地幔的不同地球化学过程、地球内部氧化还原环境以及水在深部地球中的循环等研究提供重要的信息与约束条件。对岩矿样品加热使气体脱出是一种常用的实验手段,使用单石英玻璃管作为样品管,石英玻璃结构中不规则的空隙使得气体在高温下易发生扩散与渗透;由钼、钽坩埚组成的双真空炉管一般用于稀有气体同位素组成分析,较少用于气体化学组成分析,且该装置结构复杂,不易组装拆解,也易被损坏。针对以上问题,本文研制了石英玻璃与金属零件组成的双真空盛样炉管,该炉管具有体积小、易于组装、拆解和移动等特点。在相同的实验条件下与单石英玻璃管进行对照实验。根据实验结果,尤其是H2浓度的测量结果表明:不论哪种类型的样品在500℃和950℃加热脱气时,应用本文研制的双真空盛样炉管,测量的H2浓度均高于同等实验条件下应用单石英玻璃管测量的H2浓度,该双真空炉管的气密性优于单石英玻璃管,有利于获得样品中更加真实的气体化学组成。

邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯-苯环-D_(4)的合成研究

研究了一种合成稳定同位素标记的邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯-苯环-D_(4)的方法,即以邻苯二甲酸-苯环-D_(4)和4-甲基-2-戊醇为起始原料,利用Steglich酯化反应合成得到邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯-苯环-D_(4),收率85%。产品结构、纯度和氘同位素丰度经红外光谱(IR)、核磁共振波谱(NMR)、气相色谱(GC)和质谱(MS)等仪器表征确定,邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯-苯环-D_(4)的色谱纯度和氘同位素丰度均高于98.0%。该化合物可以作为稳定同位素内标试剂,用于邻苯二甲酸酯类塑化剂的含量检测。

酶法合成3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯-D的研究

以环氧氯丙烷-D5为起始原料,经水解反应得到3-氯-1,2-丙二醇-D5,然后和棕榈酰氯在固定化脂肪酶催化下得到稳定同位素标记的3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯-D5。以消耗的环氧氯丙烷-D5计算,3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯-D5的总产率为52.4%。产品结构、纯度和氘同位素丰度经核磁共振波谱(NMR)、高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)等仪器表征确定,3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯-D5的色谱纯度和氘同位素丰度均高于99.0%。该化合物可以作为稳定同位素内标试剂,用于油脂中3-氯-1,2-丙二醇棕榈酸二酯的含量检测。