塑化剂邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯半抗原及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种半抗原及其制备方法，尤其是涉及一种塑化剂邻苯二甲酸二 (2-乙基）己酯半抗原及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 邻苯二甲酸酯类塑化剂（缩写为PAEs)，又称酞酸酯类，是一类由邻苯二甲酸与含 有4-15个碳的醇发生费歇尔（Fischer)酯化反应所形成的酯的重要衍生物的统称。这类物 质有特殊性气味，毒性较大，一般情况下状态为粘稠液体；液态条件下温度范围宽，流动性 大，挥发性低，不溶于水，易溶于大多数有机溶剂。这类物质用途广泛，它不仅可作为食品包 装材料、玩具、农药载体、驱虫剂、润滑剂、乙烯地板和壁纸、去泡剂、清洁剂、医用材料（如： 人工心脏瓣膜等人工器官、血袋、注射器和胶管）和个人护理用品（主要有化妆品、香味品、 指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液）等近千种产品的生产原材料，还常作为塑料增塑剂被 用于改造塑料制品性能。由于PAEs普遍存在于大气、水体、土壤、生物乃至人体等自然和人 类环境中，且能在全球各个主要工业国家环境中均普遍检出，所以它们己成为全球性最普 遍的无处不在的污染物，同时也被称为第2类全球性"PCB污染物"。
[0003] 其中，邻苯二甲酸二-(2-乙基）己酯（英文名称：Diethylhexyl phthalate，简称 DEHP)，又名酞酸双（2-乙基己）酯，CAS号为117-81-7,分子式为C24H 38O4，分子量为390. 56， 无色液体，易溶于乙醇、乙醚和矿物油等。该物质强毒性，可能会造成小孩性别错乱、生殖器 短小，对动物会产生致癌反应；可在人体中累加，可危害男性生殖能力，促使女性性早熟。该 物质主要作为塑胶制品（如：软性PVC产品、医疗注射用品、玩具等）的增塑剂而广泛使用。 近些年来，台湾食品中检测到该物质含量较高，已对人体健康构成威胁，因此，DEHP在各类 食品中的含量引起了社会的高度关注。
[0004] 目前对邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯的检测手段主要为气相色谱和高效液相色谱 等仪器检测方法，这些方法虽然准确可靠，但对样品的预处理方法和操作人员的专业性有 很高的要求。正因为这些方法的处理复杂、耗时、仪器价格昂贵而不适合推广使用，也不利 于在环境污染事故现场快速检测。为克服这些缺点，寻求一种快速、简便、灵敏且经济实用 的分析方法就成为环境监测领域的主要研究方向。
[0005] 20世纪60年代发展起来的免疫分析（Immunoassay, IA)是基于抗原和抗体的特 异性、可逆性结合反应的分析技术。免疫分析具有常规理化分析技术无可比拟的选择性和 高灵敏性，非常适合复杂介质中痕量组分的分析。因此免疫分析具有的特异性强、灵敏度 高、方法快捷简单、分析通量大、检测成本低等优点，使得该类方法可以满足简单、快速、灵 敏地检测持久性有机污染物的要求。1971年Engvail, Van Weerman等报道了检测体液中 微量物质的固相免疫分析技术，即酶联免疫吸附分析法（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)。目前，ELISA方法已经成为免疫分析方法中重要的组成部分。ELISA方法是 将抗原-抗体之间的免疫反应与酶的高效催化特性有机结合而发展起来的一种免疫分析 方法。其中，以亲和素-生物素信号放大系统为基础的亲和素-生物素化酶联免疫吸附分 析方法（BA-ELISA)，以生物素标记抗体（抗原），并以酶标亲和素代替ELISA方法中酶标抗 体。亲和素是卵白蛋白中的一种碱性糖蛋白，分子量约为68kDa。一个亲和素分子由4个亚 单位组成，每个亚单位都可以与一个生物素分子（分子量为244)特异性结合。生物素与亲 和素结合特异性强，其亲和力比抗原抗体反应大得多，亲和常数高达IO 15M ^由于一个亲和 素能与4个生物素分子结合，因此在检测中可提高被固相结合酶的数量，进而提高检测方 法的灵敏度。
[0006] 目前尚没有亲和素-生物素化酶联免疫吸附分析法检测邻苯二甲酸二（2-乙基） 己酯的相关报道。对于邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯免疫监测方法的建立，高纯度合适的 半抗原是制备具有高灵敏度和特异性免疫原和高效价抗体的根本，更是建立邻苯二甲酸二 (2_乙基）己酯免疫检测方法的关键。
[0007] 因此，邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯半抗原的制备是采用免疫方法测定邻苯二甲 酸二（2-乙基）己酯的基础，对于建立多溴联苯单体的监测方法，具有重要的应用价值和理 论研究意义。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种塑化剂邻苯二甲酸二（2-乙 基）己酯半抗原及其制备方法，是一种步骤简单，速度快，产率高的邻苯二甲酸二（2-乙基） 己酯半抗原及其制备方法。
[0009] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0010] 第一方面，本发明提供了一种邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯半抗原，结构式如式I 所示：
[0011]
[0012] 所述式I化合物为黄色针状结晶体，熔点为34~36°C。
[0013] 第二方面，本发明还涉及一种所述邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯半抗原的制备方 法，所述制备方法包括如下步骤：
[0014] 半抗原中间体制备：在强酸环境中，4-硝基邻苯二甲酸与异辛醇发生酯化反应， 生成4-硝基邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯，即为半抗原中间体；
[0015] 半抗原制备：在非质子性有机溶剂环境中，所述半抗原中间体与锌粉、强酸反应， 即得邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯半抗原；也即DEHP半抗原，带有氨基活性基团，引入的氨 基基团可与载体蛋白偶联。
[0016] 优选地，所述半抗原中间体制备的步骤中，所述强酸为浓硫酸或浓盐酸。
[0017] 优选地，所述半抗原中间体制备的步骤具体为：将4-硝基邻苯二甲酸溶解在异辛 醇溶液中，滴加入强酸，形成的反应体系发生酯化反应；
[0018] 所述滴加强酸溶液具体为逐滴滴加，为酯化反应的常规操作，强酸不能快速加入， 要逐滴加入，防止局部释放热量过多导致整体温度不均，这样容易引起爆炸；所述发生酯化 反应的程度是直至原料点消失为止。
[0019] 优选地，所述半抗原中间体制备的步骤中，4-硝基邻苯二甲酸、异辛醇、强酸的摩 尔比为1:5~6:0. 6~0. 7。如化学反应方程所示，理想状态下4-硝基邻苯二甲酸、异辛醇 的摩尔比是1:2,但为了反应顺利向右进行，一般异辛醇的用量是4-硝基邻苯二甲酸的摩 尔量的5倍以上，但不能超过4-硝基邻苯二甲酸的摩尔量的6倍；此外，强酸作为酯化反应 的催化剂，所用量一般是原料4-硝基邻苯二甲酸摩尔数的0. 6倍以上，但不超过原料4-硝 基邻苯二甲酸摩尔数的0. 7倍。
[0020] 优选地，所述半抗原中间体制备的步骤中，所述反应的温度为120~150°C，所述 反应的时间为5~6小时；该温度更有利于酯化反应的进行，且用薄层层析检测，恒温回流 5~6小时可反应完全。
[0021] 优选地，所述半抗原中间体制备的步骤还包括：
[0022] AU除去所述反应体系中未发生酯化反应的异辛醇和反应生成的水，然后将剩余 部分倒入冰水中、析出物即为半抗原中间体粗品；这样有利于终止反应，也防止逆反应的发 生；
[0023] A2、将所述半抗原中间体粗品洗涤至洗涤液为无色，干燥，即得纯化的半抗原中间 体。
[0024] 优选地，步骤Al中，除去所述反应体系中未发生酯化反应的异辛醇和反应生成的 水的方法采用蒸馏；所述倒入为趁热倒入。
[0025] 优选地，步骤A2中，所述洗涤具体采用质量分数为10%的Na2CO3溶液；洗涤至洗 涤液为无色时，其pH为7. 0~8. 0 ;所述干燥具体为采用无水Na2S04脱水干燥；通过步骤 A2得到黄色油状液体即4-硝基邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯，也就是邻苯二甲酸二（2-乙 基）己酯半抗原中间体，即式II化合物，分子式为C 24H37NO6，分子量为435. 55。
[0026] 优选地，所述半抗原制备的步骤具体为：将半抗原中间体于非质子性有机溶剂环 境中；然后加入锌粉，混合均匀；再滴加入强酸，再次加入锌粉，形成的反应体系恒温反应 即可；
[0027] 所述滴加是逐滴加入，该操作属进行酯化反应的常规操作，强酸不能快速加入，要 逐滴加入，防止局部释放热量过多导致整体温度不均，这样容易引起爆炸；所述恒温反应持 续至原料点消失为止；所述锌粉为纯锌粉，即化学级别分析纯，国药试剂公司生产。
[0028] 优选地，所述非质子性有机溶剂包括苯、甲苯或丙酮；所述强酸为浓盐酸或浓硫 酸；所述混合均匀为磁力搅拌混合。
[0029] 优选地，所述半抗原中间体、强酸、非离子性有机溶剂和锌粉的摩尔比为1: (20~ 25) : (550~580) : (18~20)，其中非离子性有机溶剂作为基质溶液并不参与反应。如化学 反应方程所示，理想状态下半抗原中间体4-硝基邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯、强酸和锌 粉的摩尔比是1:55:10,但为了反应顺利向右进行，一般纯锌粉的用量是原料4-硝基邻苯 二甲酸摩尔量的18倍以上，但不能超过原料4-硝基邻苯二甲酸摩尔量的20倍；此外，强酸 作为还原反应的强氧化剂，所用量一般是原料4-硝基邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯摩尔量 的20倍以上，但不超过原料4-硝基邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯摩尔量的25倍，而非质 子性有机溶剂苯的摩尔数需要是强氧化剂摩尔数的20倍以上，但不超过强氧化剂摩尔数 的28倍。
[0030] 优选地，所述恒温反应的温度为25~30°C，所述恒温反应的时间为10~12小时。 该温度更有利于反应的进行，且用薄层层析检测