新型磺酰氯均相及基团转移固相衍生试剂在胺基化合物分析中的应用

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胺基化合物的分析特别是氨基酸的分析在生化、药品、食品、临床应用、农业等研究领域中具有重要的意义,从而受到越来越多人的重视。  结合柱前衍生技术的反相高效液相色谱法(RP-HPLC)具有仪器普及度高,经济实用,应用范围广,操作简单,稳定性好等优点,因此在胺基化合物分析中使用最多。而常用的分析胺基化合物的柱前衍生化试剂存在一些不足:只能衍生伯胺,或反应速度慢,温度高,或衍生物不稳定,试剂及其副产物干扰大,或试剂毒性较大等。  本论文从紫外衍生化试剂出发,通过与文献比较,选用两种均相衍生试剂的应用比较,筛选出更优的新型均相衍生试剂,并将其应用于氨基酸的分析检测中,预探索一种能同时衍生伯胺和仲胺,衍生化反应条件温和、衍生物稳定、操作简单的、灵敏度高、副产物干扰少,衍生成本低等的高效液相紫外检测方法。基于均相试剂普遍存在的不易分离,有干扰的缺点及固相试剂易分离,干扰少,可再生重复利用的优点,制备了一种基团转移固相衍生试剂,并初探其在胺基化合物分析检测中的应用。  本论文的主要工作及内容如下:  (1)分别以邻硝基苯磺酰氯(NBSC)和2,5-二甲氧基苯磺酰氯(DMOSC)为均相衍生试剂,建立了仲胺化合物草甘膦(PMG)的柱前衍生反相高效液相色谱分析法。通过对衍生化条件的优化,得出NBSC与DMOSC分别在25℃、pH8.8~9.6和35℃、pH10.0~10.5条件下(摩尔比为1∶5)10 min即可完成反应。PMG浓度分别在0.05~1.0 mg/mL和0.005~0.1 mg/mL范围内线性关系良好,线性相关系数(R2)分别为0.9993和0.9962,检出限分别为6.25 mg/L和0.067μg/mL。实验表明,相比于其它衍生试剂,上述两种均相衍生试剂反应活性均较高,条件温和,操作简单,衍生产物稳定。新型均相衍生试剂DMOSC紫外检测灵敏度高于NBSC,是一种更理想的紫外均相衍生试剂。  (2)将新型磺酰氯均相衍生试剂DMOSC同时与一级氨基酸和二级氨基酸进行衍生化反应。通过液相-串联质谱(LC-MS/MS)技术对碱性氨基酸赖氨酸的多取代物进行了归属性验证,并考察了反应温度、时间、pH值、衍生试剂用量和溶剂体系对赖氨酸多取代物生成的影响。结果显示,2,5-二甲氧基苯磺酰氯在低温短时间内可同时衍生一级和二级氨基酸,且唯一的副产物最早被洗脱出来,不影响氨基酸衍生物的分离检测。碱性氨基酸的两个氨基活性不同,可产生α-,ε-和α,ε-NH2三种取代物,一定范围内低pH值、低温有利于ε-氨基反应;高pH值、高温有利于α-氨基反应,双取代物很容易生成。甲醇溶剂中单取代物生成速率大于双取代物;而乙腈溶剂的衍生化反应速率则快于甲醇溶剂,双取代物生成速率快于单取代物,单取代物可完全转化为双取代物,更适合氨基酸的定量。  (3)基于均相衍生反应中过量试剂分离难、副产物干扰检测的问题,制备一种基团转移固相衍生试剂。即对聚苯乙烯微球进行化学修饰,制备聚苯乙烯苯磺酸酚酯树脂。通过比较三种制备聚苯乙烯磺酰氯树脂方法,选择一种磺酰氯基担载量最高的制备方法。再将该树脂与苯酚反应,制备聚苯乙烯苯磺酸酚酯树脂。考察了反应温度和清洗方式对聚苯乙烯苯磺酸酚酯树脂的影响。结果显示,采用交联聚苯乙烯小球为原料,直接用氯磺酸进行氯磺化即可得到高担载量(4.89 mmol/g),且具有良好的磺酰氯基均一性的聚苯乙烯磺酰氯树脂。高温有利于聚苯乙烯苯磺酸酚酯树脂的合成,85℃时转化率可高达98.11%。  (4)将制备的基团转移固相衍生化试剂聚苯乙烯磺酸酚酯树脂,与胺基化合物进行反应,并用高效液相色谱结合紫外检测器对衍生物进行了检测。优化了衍生化试剂与中性氨基酸甘氨酸,碱性氨基酸赖氨酸和酸性氨基酸谷氨酸反应的摩尔比,反应时间和反应温度。结果表明,通过该衍生化反应,三种氨基酸均能用高效液相色谱法进行检测,且无过量衍生试剂干扰问题。反应温度88℃,时间48 min、摩尔比0.5∶1(衍生化试剂∶氨基酸)即可确保三种氨基酸完全反应。
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