专利名称：镉离子半抗原青霉烯酸硫醇镉盐及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种重金属检测技术领域的材质和制备方法，具体是一种镉离子半抗原青霉烯酸硫醇镉盐及其制备方法。
背景技术：
重金属是一类有毒的，持久的环境污染物。重金属约有45种，常见的有铜、铅、镉、 汞、金、银、锰、镍等，除了少数重金属如铜、锌、锰等是生命活动所必须的微量元素外，大多数的重金属元素如汞、镉、铅等则会对人体造成很大的伤害。镉、铅、铬、汞、砷是其中最为著名的5种有毒重金属。镉作为一种常见的环境污染物，可以通过饮食作用进入体内，并且镉离子在体内的半寿期超过10年。镉低量的慢性积累即可增加罹患癌症的风险，高浓度的暴露则会造成肾脏和肺部的功能异常。因此，对环境中重金属离子含量进行检测和监控是非常必要的。现在常用的重金属离子检测方法是仪器分析法，如原子吸收光谱法(AAS)，电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS)，电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)等。仪器分析法的特点是检测准确灵敏，可靠性高，但是也存在着成本高，耗时，前处理复杂，处理通量小等缺点。重金属离子的免疫检测方法集合了生物学，化学，免疫学等多个学科，是一种基于具有亲和性和特异性的“抗原_抗体”反应的分析方法。与传统的仪器分析方法相比，具有低成本，快速，高通量等优点，并且可以对残留于环境中的重金属离子进行现场实时检测。重金属离子由于分子量小且免疫原性弱而不能直接诱导动物产生抗体，因此需要将重金属离子以一定的方式与蛋白质连接形成重金属离子全抗原，然后再利用制备出的全抗原诱导免疫动物产生针对重金属离子的抗体。目前，国内外相关研究机构在重金属离子半抗原的制备上多采用螯合剂来连接重金属离子。这样做的原因在于1.重金属离子分子量小 (< 5KD)，只有与相关的载体连接后才能引发动物体内的免疫反应产生出特异性的抗体。 2.螯合剂易于与重金属离子络合形成复合物。常用的螯合剂主要有乙二胺四乙酸(EDTA)， 二乙烯三胺五乙酸(DPTA)，乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)，或类似的衍生物。在此类物质中，重金属离子与螯合剂以一定的比例形成笼状结构的络合物。这种方法的缺陷在于 1.在重金属离子与螯合剂形成的笼形结构中，重金属离子位于笼形结构的中央。因此，在随后的免疫应答中，针对重金属离子的免疫应答作用便会被其周围的螯合剂所掩盖，金属在抗原-抗体反应中不再起关键作用，起决定作用的是复合物的形状而不是与抗原结合点直接的物理接触。D. E. Wylie 等在《Proc. Natl. Acad. Sci. USA)) 1992 年第 89 期 4104-4108 页发表了题为〈〈Monoclonal antibodies specific for mercuric ions〉〉,在文中作者提至Ij针对金属 络合物或者含配位金属的蛋白特异的抗体将会与表位具有与诱导抗体产生的抗原相同构型的金属络合物结合，也就是说，这种抗体与其他金属具有交叉反应性，所以这种特异性针对特定金属的特异性不强；并且在这种情况下，免疫反应后所产生的多克隆抗体大多数是针对包含金属离子在内的由螯合剂形成的笼形结构，只有少部分的多克隆抗体是针对金属离子的，这就对后续的单克隆抗体的筛选增加了难度。2.复合物不稳定，在体外环境中，重金属离子复合物具有很强的稳定性，但是在免疫反应中，在体内生理生化作用下会造成复合物的解离，这一方面降低了抗原的免疫原性，同时由于重金属离子的毒害作用，会造成动物的中毒甚至死亡。因此在重金属离子半抗原的设计方面，重金属离子与螯合剂结合所形成的半抗原并不是一种理想的重金属离子半抗原。经过对现有技术的检索发现，在国外还有研究者使用谷胱甘肽作为偶联 齐[J (D. E. Wylie, L. D. Carson，R. Carlson，F. W. Wagner, S. Μ. Schuster，Anal. Biochem. 194(1991)381)连接重金属离子和蛋白质，这种方法克服了螯合剂做偶联剂的缺点，重金属离子与谷胱甘肽的硫醇基之间通过共价键连接，此类复合物在动物体内具有很高的稳定性，不易解离。但是这种方法也有缺点，因为谷胱甘肽作为偶联剂，免疫原性低，产生的抗体效价也低。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种镉离子半抗原青霉烯酸硫醇镉盐及其制备方法，本发明反应体系简单，制备过程易操作，制备出的青霉烯酸硫醇镉盐性质稳定，可作为一种稳定的镉离子半抗原。本发明是通过以下技术方案实现的本发明涉及一种镉离子半抗原青霉烯酸硫醇镉盐，其结构式如下所示
权利要求
1.一种镉离子半抗原青霉烯酸硫醇镉盐，其特征在于，其结构式如下所示
2.一种根据权利要求1所述镉离子半抗原青霉烯酸硫醇镉盐的制备方法，其特征在于，通过咪唑催化作用下，将氨苄青霉素与氯化镉反应并纯化后得到青霉烯酸硫醇镉盐。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的咪唑与氨苄青霉素的质量比为 10 1-30 1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的氯化镉的与氨苄青霉素的质量比为 1:1-5:1。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的反应的酸碱环境为ρΗ3.0-9.5， 通过HCl进行调节；反应的温度环境为30-95°C，通过水浴进行加温；反应的时间为2-20小时。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述的纯化是指通过加入HCl后置于 5000-20000rpm环境下离心l-15min后得到的沉淀经洗涤实现纯化。
全文摘要
一种重金属检测技术领域的镉离子半抗原青霉烯酸硫醇镉盐及其制备方法，通过咪唑催化作用下，将氨苄青霉素与氯化镉反应并纯化后得到青霉烯酸硫醇镉盐。本发明反应体系简单，制备过程易操作，制备出的青霉烯酸硫醇镉盐性质稳定，可作为一种稳定的镉离子半抗原。
文档编号C07D263/42GK102199131SQ20111008034
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者周培, 张薇, 徐武, 曹成喜, 樊柳荫 申请人:上海交通大学