一种稳定同位素标记碱性嫩黄o及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于同位素标记技术领域，涉及一种稳定同位素标记碱性嫩黄〇及其合成 方法。
【背景技术】
[0002] 碱性嫩黄0,黄色均匀粉末。溶于冷水，易溶于热水呈亮黄色，煮沸即分解，溶于乙 醇呈黄色，其染料粉末于浓硫酸中呈无色，稀释后转浅黄色，于浓硝酸中呈橙色，于氢氧化 钠溶液中成白色沉淀，为国家禁止食品添加剂。碱性嫩黄〇的化学结构决定其具有致癌性， 对人体有明显的毒性。目前，发达国家及我国均禁止碱性嫩黄〇用于食品加工领域。但部 分不法商人，将其加入豆干等食用品中，这会严重影响消费者的身体健康，甚至会造成极大 的社会反响。为防止碱性嫩黄0进入食品领域造成危害，卫生相关部门需要一种能够迅速、 准确并且较小误差的技术来检出它，这对人民的身体健康有着极其重要的现实意义。
[0003]稳定同位素稀释质谱法 IDMS(Isotope Dilution Mass Spectrometry)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，用高分辨液相色 谱一质谱联用仪（LC/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，进而达到准确定量的目的。采用同位素内标可以有效消除样品在化学和物理 的前处理步骤中所引起的回收率差异，从而避免因为样品处理过程的损失对检测结果造成 的偏差。
[0004] 稳定同位素稀释质谱法的这种特性与LC/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。而稳定同位素标记碱性嫩黄0内标的开发成功，将为更准确定量碱性嫩黄0提供标 准试剂，完善我国食品安全检测技术体系，满足我国食品安全发展的需求。目前，国内外尚 未见稳定同位素标记碱性嫩黄0的合成方法的文献报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺路线简单， 易于制备的稳定同位素标记碱性嫩黄0的合成方法。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] 一种稳定同位素标记碱性嫩黄0,所述的稳定同位素标记碱性嫩黄0为D或15N或 13C标记的碱性嫩黄0,其中，
[0008] D标记的碱性嫩黄0的分子结构式为：
[0010] 15N标记的碱性嫩黄O的分子结构式为：
[0011]
[0012] 13C标记的碱性嫩黄O的分子结构式为：
中，*表示该处碳原子为13C原子。
[0014] -种稳定同位素标记碱性嫩黄O的合成方法，该方法是以稳定同位素D或15N或 13C 标记甲醇、苯胺为原料，合成得到稳定同位素D或15N或13C标记的N，N-二甲基苯胺前体，再 经缩合、硫化、氨化，制成稳定同位素D或 15N或13C标记碱性嫩黄0。
[0015] 本发明中，稳定同位素标记的N，N-二甲基苯胺为N，N-二甲基苯胺-D 6、N，N-二 甲基苯胺-D4、N，N-二甲基苯胺-13C6、N，N-二甲基苯胺- 15N、N，N-二甲基苯胺-13C2，合成 方法参照文献进行（杨维成等.稳定同位素氘标记D 6-结晶紫的合成及表征[J].应用化 学，2013, 31 (03) :262-267.)。
[0016] -种稳定同位素标记碱性嫩黄O的合成方法，该方法具体包括以下步骤：
[0017] (1)缩合步骤：以稳定同位素D或15N或13C标记的N，N-二甲基苯胺为原料，与缩 合剂、催化剂混合后，控制反应温度为30-150°C，并控制反应压力为0_5MPa，反应l-10h，优 选l-6h，合成稳定同位素D或15N或13C标记的甲烷贝斯；
[0018] (2)硫化步骤：将步骤⑴合成的稳定同位素D或15N或13C标记的甲烷贝斯， 在液相环境中与硫化剂混合，控制反应温度为30-200°C，并控制反应压力为0_5MPa，反应 l-24h，优选l-20h，合成稳定同位素D或 15N或13C标记的中间体；
[0019] (3)氨化成盐化步骤：将步骤⑵合成的稳定同位素D或15N或 13C标记的中间体， 在液相环境中与氨化剂混合，控制反应温度为30-200°C，并控制反应压力为0_5MPa，反应 l-24h，优选l-20h，即合成所述的稳定同位素标记碱性嫩黄0。
[0020] 步骤（1)所述的缩合剂为三聚甲醛、多聚甲醛或尿素中的一种或两种，优选三聚 甲醛与尿素，所述的催化剂为盐酸、氢氧化钠、乙酸或碳酸钠中的一种，优选氢氧化钠、碳酸 钠或乙酸。
[0021] 步骤⑴所述的稳定同位素D或15N或13C标记的N，N-二甲基苯胺与缩合剂的摩 尔比为（2-6) :1，并且所述的稳定同位素D或15N或13C标记的N，N-二甲基苯胺与催化剂的 摩尔比为1 :(〇. 1-0. 3)。
[0022] 步骤⑵所述的硫化剂为硫粉，并且所述的稳定同位素D或15N或13C标记的甲烷 贝斯与硫粉的摩尔比为1 : (1-6)。
[0023]所述的稳定同位素D或15N或13C标记的甲烷贝斯与硫粉的摩尔比为I:(2-4)。[0024] 步骤⑶所述的氨化剂为氯化按，并且所述的稳定同位素D或15N或13C标记的中 间体与氯化铵的摩尔比为1 : (1-6)。
[0025] 所述的稳定同位素D或15N或13C标记的中间体与氯化铵的摩尔比为1:(1-3)。
[0026] 所述的液相为甲醇、乙醇、乙醚、乙腈、乙酸酐、乙二醇或氯仿中的一种或者多种。
[0027] 本发明稳定同位素D12或15N或13C标记碱性嫩黄O化合物总体的合成方法可简要 概述为：
[0029]其中，*表示该处碳原子为13C原子。
[0030] 具体的，在本发明中，稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12化合物的合成路线为：稳定 同位素标记甲醇为原料，经甲基化后，得到稳定同位素氘标记N，N-二甲基苯胺，再经缩合、 硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄O化合物，具体工艺路线为：
[0031]
[0032] 在本发明中，定同位素标记碱性嫩黄O-D8化合物的合成路线为：稳定同位素氘甲 基标记苯胺为原料，经甲基化后得到稳定同位素氘标记N，N-二甲基苯胺，再经缩合、硫化、 氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄〇化合物，具体工艺路线为：
[0034] 在本发明中，稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C12化合物的合成路线为：稳定同位素 13C苯环标记苯胺为原料，经甲基化后得到稳定同位素 13C标记N，N-二甲基苯胺，再经缩合、 硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄〇化合物，具体工艺路线为：
[0035]
[0036] 其中，*表不该处碳原子为13C。
[0037] 在本发明中，稳定同位素标记碱性嫩黄O-13C4化合物的合成路线为：稳定同位素 13C甲基标记苯胺为原料，经甲基化后得到稳定同位素 13C标记N，N-二甲基苯胺，再经缩合、 硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄0,具体工艺路线为：
[0038]
[0039] 其中，*表示该处碳原子为13C。
[0040] 在本发明中，稳定同位素标记碱性嫩黄O-15N2化合物的合成路线为：稳定同位素 15N氨基标记苯胺为原料，经甲基化后得到稳定同位素15N标记N，N-二甲基苯胺，再经缩合、 硫化、氨化成盐得到稳定同位素标记碱性嫩黄0化合物，具体工艺路线为：
[0041]
[0042] 与现有技术相比，本发明具有以下特点：
[0043] (1)本发明首次公开了一种稳定同位素标记碱性嫩黄0的合成方法；
[0044] (2)本发明采用工艺路线简单，易于合成；
[0045] (3)本发明产品易分离提纯，产品化学纯度在99. 0%以上，同位素丰度在98. 0% atom以上，可充分满足食品安全领域痕量检测的需求；
[0046] (4)本发明经济性和使用价值良好，具有较好的推广前景。
【具体实施方式】
[0047] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0048] 实施例1
[0049] A、稳定同位素标记甲烷贝斯-D12的合成
[0050] 在烧瓶中，按N，N-二甲基苯胺-D6与三聚甲醛（质量浓度37% )的摩尔比为2 : 1，并以N，N-二甲基苯胺-D6与尿素、乙酸的摩尔比为1 :1 :0. 1，依次加入尿素、乙酸，再加入 反应体积20%的蒸馏水，搅拌，加热至60°C，反应2h。反应结束后，水洗，静置抽滤，滤饼，洗 涤，干燥。粗收率为98. 5%，重结晶，收率94. 0%，HPLC检测纯度99. 4%，丰度99. 2% atom。
[0051] B、稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12的合成
[0052] 在烧瓶中，加入稳定同位素标记的甲烷贝斯-D12，再按甲烷贝斯-D12与硫粉的摩尔 比为1 :2,加入硫粉，反应真空密闭，通入氨气，反应温度控制在120°C，反应4h后，加入氯 化铵，再继续反应16h，停止反应。静置反应物，待反应物冷却，结晶，抽滤，即制得稳定同位 素标记碱性嫩黄O-D 12。收率为85. 5 %，重结晶，收率80