[发明专利]新型beta‑肾上腺素受体激动剂通用半抗原的合成及应用

说明书

技术领域

本发明属于有机合成和分析化学技术领域，涉及一种新型beta-肾上腺素受体激动剂（以下简称beta-激动剂）通用半抗原的合成及其在beta-激动剂多残留检测方面的应用。

背景技术

Beta-肾上腺素受体激动剂，简称beta-激动剂，是动物源性食品中检出率最高、危害最严重的化学性残留危害物，其中最著名的就是克伦特罗（clenbuterol, CL），俗称“瘦肉精”。上世纪80年代，美国脂胺公司的科研人员意外发现，“瘦肉精”能增强动物脂肪分解，促进蛋白质合成，大大缩短肉品上市周期，显著提高胴体瘦肉率、饲料回报率和经济效益。随后在世界各地迅速推广，80年代后期，传入我国并在许多地区的饲料加工企业和养殖业推广使用，很快成为养殖业应用最广泛的“添加剂”。

“瘦肉精”除克伦特罗外，还包括沙丁胺醇（salbutamol, SAL）、莱克多巴胺（ractopamine, RAC）等20多个结构和性质相类似的化合物。这类化合物进入体内后选择性作用于腺苷酸环化酶，导致人体产生低敏感现象，哮喘发生率和发病程度升高；还可导致内分泌紊乱，诱发染色体畸变及恶性肿瘤，严重时可致人死亡。因此我国和世界上大多数国家都明文禁止“瘦肉精”用作饲料添加剂。

目前，beta-激动剂类兽药残留的检测方法主要包括高效液相色谱法（HPLC）、液相色谱-质谱联用法（LC-MS）、气相色谱-质谱联用法（GC-MS）、酶联免疫法（ELISA）和荧光免疫法（FIA）等。

色谱法是β-激动剂兽药残留的主要检测方法，但是色谱法检测成本高、操作复杂、大量的阴性样品重复检测；而酶联免疫法具有特异性强、样品前处理简单等优点，但特异性强的特点同时也决定了它的致命缺点：一种酶联免疫试剂盒或试纸条只能检测一种兽药残留，而无法检测其它的同类兽药残留，这就是容易出现漏检的原因（如2011年轰动全国的“双汇瘦肉精”事件）；此外，随着beta-激动剂多种替代品的出现，如果进行完全检测，一个样品需要使用多种检测产品，大大提高了检测成本和工作时间，失去了快速筛选的意义。

多残留免疫分析能同时检测一类药物残留，其低成本、高通量、快速现场的优点是现有的色谱法和特异性免疫方法无法比拟的，是未来食品安全检测领域的关键技术之一，逐渐引起重视。多残留免疫分析主要有三种方法：通用半抗原、多决定簇抗原和混合抗体。混合抗体法是利用多种特异性抗体实现对多个化合物同时检测的目的；多决定簇抗原是在载体蛋白上偶联多种待测小分子半抗原，制备能识别这些小分子的抗体而进行多残留检测。这两种方法最大的缺点就是重复性差。而通用半抗原具有另外两种方法难以比拟的优点，因此是多残留免疫分析的首选方法，通用半抗原的分子设计与合成是其核心环节。

发明内容

本发明的目的在于提供一类新型beta-激动剂通用半抗原，所述通用半抗原的结构如式I所示：

(I)

其中：

R₁和R₂各自独立地选自氢原子、羟基、羟甲基、氰基、氨基或氨甲基；

X表示亚甲基或氧原子；

R₃表示任意取代的C1-C10的烷基；

R₄表示-(CH₂)_n-Y，其中Y表示羧基、氨基或者羟基，n为2~6的整数。

本发明提供的beta-激动剂通用半抗原，优选地，具有如式(II)所示结构：

(II)

其中，R₁为氢原子，R₂为氢原子或羟基，R₃为环丙基、异丙基或叔丁基。

本发明的另一目的在于提供一种合成如式(I)及式(II)所示的通用半抗原过程中的中间体的制备方法（路线A），包括以下步骤：

（1）式(III)化合物酰化得到式(IV)化合物，式(III)中R₁为氢原子，R₂为氢原子或羟基，式(IV)中X为氯或溴。酰化试剂可以为氯乙酰氯、氯乙酰溴、溴乙酰氯或溴乙酰溴，在适当的催化剂如三氯化铝、三氟化硼等催化下进行。反应可在适当溶剂如二氯甲烷、三氯甲烷等中于0 ⁰C到60 ⁰C的温度下进行。

(III)(IV)