苯胺类化合物的监测及其研究进展总结

2024-05-01

苯胺类化合物的监测及其研究进展总结(精选4篇)

篇1:苯胺类化合物的监测及其研究进展总结

关键词:固相萃取,气质联用仪,苯胺类物质

苯胺类物质属于半挥发性有机污染物中的一种, 广泛地应用于化工、印染和制药等工业, 这类化合物是工业环境中构成有毒有害废水的重要成分。苯胺类化合物为芳香胺的代表, 系指苯胺分子中的氢原子被其它功能团取代后形成的一类化合物, 随着取代基的数目和位置的不同可形成多种异构体。由于N上的孤对电子, 使得其具有一定的亲核性和碱性[1]。这类化合物通常是高沸点的液体, 或熔点不高的固体, 苯胺类化合物微溶于水, 易溶于乙醇、乙醚及丙酮等。这类物质作为合成药物、染料、杀虫剂、高分子材料、炸药等的重要原料之一, 用量较大, 且一般在环境中有残留。部分苯胺类物质具有致癌性, 它对环境造成的污染随着它的广泛应用而日趋严重。因此, 对这类化合物的监测已越来越受到重视, 美国、日本及我国已先后把苯胺类化合物列为主要或优先监测的污染物[2,3,4]。

1 实验部分

1.1 实验仪器

BUKER GC450-MS320型气质联用仪 (美国布鲁克公司) , 配有液体自动进样器CP8400;Gilson GX-274全自动固相萃取仪 (美国吉尔森公司) ;美国Organomation Associatcs公司N-EVAP111型自动氮吹浓缩仪;DB-1701型色谱柱, 30 m×0.32 mm×0.25μm。

1.2 标准和试剂材料

二氯甲烷:4 L, 色谱纯, 美国TEDIA;无水硫酸钠:优级纯, 国药 (400℃烘烤3.5 h, 干燥器内冷却后备用) ;C18柱:0.5 g, 3 m L, CNW, 上海安普;C8柱:0.5 g, 3 m L, CNW, 上海安普;Poly-Sery PSD聚苯乙烯-二乙烯苯柱:250 mg, 3 m L, 上海安普。

标准物质:苯胺类混合物 (苯胺、邻甲基苯胺、对甲基苯胺、间甲基苯胺、N, N-二甲基苯胺、邻氯苯胺) , 1 m L, 甲醇, 美国百灵威试剂;盐酸联苯胺, 1 m L, 甲醇, 美国百灵威试剂。

1.3 样品前处理

取1 L自然澄清达到室温要求的水样, 用1 mol/L的Na OH溶液调节p H为11, 加入30 g Na Cl盐析, 轻轻振摇, 直至Na Cl溶解, 然后加入10 m L乙醇有机改良剂, 摇匀。安装所需的固相萃取小柱, 设置固相萃取条件, 连接编号的样品进行吸附解析处理。

样品解析洗脱后, 经氮吹仪浓缩至0.5 m L以下, 二氯甲烷定容至1.0 m L, 待上机分析。

2 样品分析

2.1 色谱条件

气化室温度:220℃;柱温:起始温度80℃, 保持1 min;以5℃/min升温至250℃, 保持5 min;载气:高纯氦气;载气柱流量:1.0 m L/min;进样方式:瞬间不分流方式;进样量:1μL。

2.2 质谱条件

离子化方式:EI, 70 e V;扫描方式:Fullscan;质谱扫描范围:45~450 amu, 溶剂延迟:6 min;离子阱温度:180℃。

3 结果与讨论

3.1 样品p H与回收率的优化条件

苯胺类化合物一般具有一定的碱性, 在酸性条件下能部分溶解于水中, 不易于有机溶剂的萃取。随着样品p H值的升高, 被测物质在溶液中溶解度逐渐变低, 更易于在固相萃取柱上富集, 样品的回收率会有显著的提高, 但是p H值达到11后, 回收率的提高效果就不是太明显, 而且此时回收率已经到达97%。因此, 通过调节样品的p H值, 摸索出在p H等于11时加标回收率能得到较为理想的结果。以苯胺为例样品的回收率与p H值的关系, 如图1所示。

3.2 氯化钠盐析与乙醇有机改良剂对回收率的影响

由于苯胺类化合物在水中有一定的溶解性, 尽管通过调节p H值可以大大降低在水中的溶解, 但是回收率仍难达到95%以上。加入一定量的氯化钠固体, 能有效的降低溶质在溶剂的溶解度, 提高溶质萃取回收率。有机溶剂乙醇溶液能明显的加大有机溶质在萃取溶剂的溶解度, 改善萃取效果。因此, 通过同时加入30 g氯化钠和10 m L乙醇有机改良剂, 能使回收率达到97%以上, 如表1所示。

3.3 固相萃取小柱对样品回收率和重现性的影响

固相萃取柱由于其固定相填料不同, 对苯胺类化合物保留能力也有较大的差异。通过对比C8、C18、聚苯乙烯-二乙烯苯三种不同材质的萃取小柱对样品加标回收率和重现性的影响, 发现高分子聚合物材料的聚苯乙烯-二乙烯苯小柱具有较高的回收率和良好的重现性。以苯胺为例, 如表2。

4 结论

通过前处理条件的摸索和优化, 使样品的回收率保持97%以上, 重现性在1.4%~3.3%之间。同时, 对比液液萃取法节约了大量溶剂, 降低了工作量[5]。采用气质联用仪对处理后的样品进行分析[6], 使结果定性更加高效准确, 且方法检出限得到进一步的降低。因此, 该实验建立了一个样品处理条件, 溶液p H为11, 并加入30 g Na Cl盐析, 10 m L乙醇有机改良剂, 并通过质谱确认方便有效的苯胺类化合物的分析检测方法。

参考文献

[1]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法.4版[M].中国环境科学出版社, 2002:549-551.

[2]陈昀, 王方圆, 洪华嫦, 等.环境样品中苯胺类化合物检测方法的研究进展[J].广州化工, 2012, 40 (1) :12-15.

[3]邓延慧, 夏明芳, 王志良, 等.气相色谱法测定废水中苯胺类化合物[J].环境监测管理与技术, 2008, 20 (1) :35-36.

[4]王洪明, 江丕森, 侯晓虹, 等.气相色谱法测定污水中苯胺类化合物[J].石油化工, 2012, 41 (3) :342-346.

[5]赵永刚, 沈燕, 章勇, 等.固相萃取/高效液相色谱法测定水中的苯胺类化合物[J].企业技术开发, 2011, 29 (21) :62-63.

篇2:苯胺类化合物的监测及其研究进展总结

GB17930-2013《车用汽油》[1]国家标准规定,车用汽油中不得人为加入甲缩醛、苯胺类等化合物。目前,并没有制定汽油中甲缩醛、苯胺类有害添加剂的检测方法标准。本文通过实验建立了外标法测定车用汽油中的非法添加剂,能够快速分析甲缩醛和苯胺类化合物,而且准确度较高。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

日本岛津2010 plus气相色谱仪:配有分流/不分流进样口;压力转换中心切割系统;单氢火焰离子化检测器(FID);毛细管色谱柱2根,包括预切柱SH-Rtx-5(60m×0.32mm×1μm),分析柱为Stabilwax®-DB(30m×0.32mm×0.5μm)。

甲缩醛、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N-甲基苯胺、对甲基苯胺、邻甲基苯胺、间甲基苯胺,纯度均为色谱纯,无水乙醇,无甲缩醛及苯胺类物质的车用汽油。

1.2 气相色谱条件

进样体积0.4μL,分流比99:1,载气为N2,载气总流量为153ml/min,色谱柱流量为1.5ml/min,吹扫流量3.0ml/min,进样口温度250℃,检测器温度280℃,色谱柱温度采取程序升温:初始温度60℃,保持8 min,以5℃/min升至160℃,保持20min,然后以20℃/min升至210℃,保持5min,总程序时间55.50min。

1.3 标准溶液配制

1.3.1 定性标样的配制

分别量取甲缩醛、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N-甲基苯胺、对甲基苯胺、邻甲基苯胺、间甲基苯胺于10ml容量瓶中,以无水乙醇作为溶剂定容,配制成体积分数(V/V)均为4.0%的单标溶液,作为定性标准溶液。

1.3.2 定量标样的配制

量取甲缩醛、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N-甲基苯胺、对甲基苯胺、邻甲基苯胺、间甲基苯胺于10ml容量瓶中,以无甲缩醛及苯胺类物质的车用汽油作为溶剂定容,配制成各物质体积分数(V/V)分别为0%、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%、6.0%的混合标准溶液,作为定量标准溶液。

2 结果与讨论

2.1 中心切割原理及化合物保留时间的确定

本文采用压力转换切割技术(Dean switch技术),该技术原理[2]如图1所示,样品通过液体进样器/气体进样阀导入系统中,在预切柱上进行预分离,目标组分通过压力开关阀从非目标组分的背景中切割出来,导入分析柱,由与其相连检测器进行分析,其余组分由压力开关阀导入监测柱中排空,如果接检测器,可以分析其余的组分。

本文采用单FID检测器,通过调节转换压力,控制目标化合物流向,分别对导入监测柱和分析柱的物质进行检测,防止目标化合物流失,以达到最佳分离状态。费旭东[3]等人,闻环[4]等人同样采用中心切割气相色谱法测定车用汽油中的甲缩醛含量,但他们均采用双FID检测器,而且未涉及苯胺类物质的检测,与当前技术现状对比,本文所研究的方法在降低了技术成本的同时,充分扩大了检测范围。

采用该技术,按照1.2所述色谱条件,分别注入无甲缩醛及苯胺类物质的车用汽油空白样品,以及所配制标准溶液。表1为本实验室经过多次反复试验得到的中心切割时间数据,在保证各化合物完全被检测的同时,最大限度地排除了汽油中复杂组分的干扰。如图2所示,所有目标化合物均得到良好的分离,而且互不干扰,各化合物具体保留时间见表2。

2.2 线性试验和检出限

注入1.3.2所配制标准溶液,以体积分数(V/V)与峰面积绘制标准曲线,得到各个化合物线性回归方程y=ax+b和相关系数R2。各待测物在0~30%(V/V)范围内线性良好,线性相关系数达0.999。

按照1.2所述色谱条件,使仪器处于最佳运行状态,待基线稳定后,注入体积分数(V/V)为2.0%的汽油混合标准溶液,连续进样6次,记录各化合物峰面积,计算得到甲缩醛检出限为0.00134%,苯胺类化合物的检出限均小于0.002%。

2.3 加标回收率和精密度

取1.3.2所配置的体积分数为2.0%的混合标准溶液进行回收率和精密度测试,平行测定6次,平均回收率及相对标准偏差见表3。由测试结果可知,各目标化合物的平均加标回收率在95.37%~103.10%之间,相对标准偏差在0.31%~1.91%之间,表明该测试方法重复性较好、精密度较高。

3 结语

(1)本文建立了外标法测定车用汽油中的非法添加剂,能够快速分析甲缩醛和苯胺类化合物,各目标化合物在0~30%的体积分数范围内呈现良好的线性关系,该方法重复性好,精密度较高。

(2)采用压力转换切割技术,解决了阀中心切割技术阀与柱连接的死体积过大、峰易拓展变宽、切阀时的气流干扰等问题。

(3)采用单个FID检测器,在降低了技术成本的同时,充分扩大了检测范围。

(4)该方法不需要对汽油样品进行前处理,操作简单,检测过程省时准确高效,实现车用汽油中甲缩醛、苯胺类有毒有害物质的检测能力,填补成品油有毒有害添加剂检测方面的空白,为车用汽油产品监管提供技术支撑。

参考文献

[1]全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会.GB17930-2013车用汽油[S].北京:中国标准出版社,2013.

[2]杨海鹰.气相色谱在石油化工中的应用[M].北京:化学工业出版社,2005.

[3]费旭东,魏宇锋,邱丰,吴颖.二维中心切割气相色谱法测定车用汽油中醚类、酯类和甲缩醛含量[J].现代化工,2015,35(7):178~181.

篇3:苯胺类化合物的监测及其研究进展总结

含杂环的单酰胺类化合物, 在抑菌方面表现出了很好的活性, 引入的杂环类型有吡啶、噻吩、呋喃、咪唑、吡唑、吡嗪、嘧啶以及吲哚等, 并且有部分杂环酰胺类化合物已经商品化, 本文就此类化合物及其杀菌活性进行综述, 为新农药的创制提供参考。

1 杂环单酰胺类化合物及其杀菌活性

Dennis, P.P.等[1]报道的化合物1的结构中有吡啶, 在20滋g/m L的浓度下, 对致病疫霉和葡萄霜霉病菌有较好的控制。

化合物2-4为含噻吩骨架的酰胺类化合物, 其中化合物2[1]在10滋g/m L的浓度下对小麦的禾顶囊壳菌的抑制率为100%。化合物3[2]在100滋g/m L的浓度下对稻瘟病菌和枯丝核菌的抑制率为24%~74%。

化合物4[3]在330?g/m L的浓度下对小麦白粉病的抑制率为58.4%。

化合物5[4]为含呋喃环的酰胺类化合物, 其在200滋g/m L的浓度下对稻瘟病菌的抑制率91%。

化合物6[5]为含咪唑的酰胺类化合物, 对大麦白粉病、番茄早疫病和小麦眼斑病有较好的抑制率。

化合物7-12为含吡唑的酰胺化合物, 化合物7[6]在200滋g/m L的浓度下对小麦锈病的防效达95%以上;在20滋g/m L时对苹果、葡萄、番茄灰霉菌防效达90%。

化合物8[7]对水稻纹枯病菌、小麦赤霉病菌和苹果轮纹病菌都具有较好的抑制效果。

化合物9[8]在50滋g/m L的浓度下, 小麦赤霉病、水稻纹枯病的防治效果均在80%以上。

化合物10[9]在125滋g/m L下对小麦叶锈病菌防效达100%。

化合物11[10]对小麦叶锈病菌、苹果白粉病菌、苹果黑腥病菌和大麦白粉病菌有很好的防效。

化合物12[11]具有较好的抑菌活性, 在浓度为100滋g/m L时, 对番茄灰霉病和苹果炭疽病的防治效果大于90%。

化合物13[12]为吡嗪酰胺类, 在50滋g/m L的浓度下, 对苹果黑腥病菌、黄瓜灰霉病菌和大麦白粉病菌的抑制效果为100%。

化合物14[13]为嘧啶酰胺类, 在浓度为25滋g/m L时, 对小麦赤霉病的抑制率达92.9%。

化合物15[14]含苯并噻唑片段, 在25滋g/m L时对哈茨木霉菌、终极腐霉菌、黄瓜霜霉病菌和小麦白粉病菌的抑制效果分别为:100%、100%、80%和95%。

化合物16[15]引入了吲哚, 对马铃薯晚疫病菌和葡萄霜霉菌有很好的抑制效果。

2 展望

篇4:苯胺类化合物的监测及其研究进展总结

1酪氨酸激酶抑制剂类喹唑啉化合物的合成

近年来随着对肿瘤病灶部位的分子水平的研究深入,恶性肿瘤细胞内的信号传导的基本过程正在被逐渐阐明。而酪氨酸激酶介质的信号传导与肿瘤发生发展直接相关,因此针对酪氨酸激酶类抑制剂的研究成为当前研发抗肿瘤药物的热点,并取得了很大的进展。酪氨酸激酶可分为三类:受体酪氨酸激酶、胞质酪氨酸激酶、核内酪氨酸激酶。而进入临床使用和研究的酪氨酸激酶类抑制剂大多数是针对受体型酪氨酸激酶。细胞生长因子大多数含有酪氨酸激酶的肽链序列,依据肽链序列,酪氨酸激酶受体被分成以下几类,表皮生长因子受体(EGFR)、血小板衍生的生长因子受体 (PDGFR)、胰岛素受体及胰岛素样生长因子受体 (IGFR)、血管内皮细胞生长因子受体 (VEGFR)、纤维细胞生长因子受体 (FGFR) 等[9]。

1.1对EGFR-TK及EGFR有抑制作用的喹唑啉类化合物合成

2005年,Mishani等[10]合成4组新的EGFR不可逆抑制剂,其结构通式1、2、3、4,用ELISA法对A431的溶解物的IC50值,化合物3优于其他三组。由于化合物3在血液中具有好的稳定性,该小组对化合物3a做了11C的放射线标记研究,研究发现化合物3a是一种那个很好的正电子发射断层成像显像剂显像EFGR过度表达的肿瘤。

2006年,邵海舟等[11]以6-氨基藜芦酸和甲酰胺为起始原料,在三氯氧磷存在下经一锅法直接合成了6,7-二甲氧基4-氯喹唑啉,然后再与间三氟甲基苯胺在无溶剂的条件下经微波合成目标化合物(Scheme 1)。用四氮做盐(MTT)还原比色法(作用时间48 h)测定目标化合物对人肺腺癌A549和人乳腺癌MCF-7的细胞增殖抑制作用(用二甲亚砜作溶剂对照),当目标化合物的浓度为10-6 mol·L-1时对A549的抑制率为100%,对MCF-7的抑制率也达到86.7%;其浓度为10-7 mol·L-1时,对两种肿瘤细胞的抑制活性有明显下降,但对A549的活性作用强于MCF-7。

2007年,许传莲等[12]用2-氨基-4,5-二甲氧基苯甲酸和醋酸甲脒为原料,合成了10个4位芳胺取代的6,7-二甲氧基喹唑啉衍生物。初步的生物活性测试表明,该类化合物对表皮生长因子受体酪氨酸激酶有明显的抑制活性,当浓度在200 μmol·L-1,40 μmol·L-1时,化合物5、6、7对EGFR酪氨酸激酶的抑制活性甚至高于抑制对照Iressa。

2009年,Reddy等[13]用6,7-二甲氧基喹唑啉-4-酮为起始原料,合成了一系列4-苯胺基喹唑啉类衍生物。生物活性测试表明,化合物8、9对A431细胞系的IC50为3.5 μmol·L-1、3 μmol·L-1,而与对照的Gefitinib的IC50值为1 μmol·L-1基本相当,可以作为一种潜在的治疗药物。

2010年,Cai等[14]报道了一类对组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)、表皮生长因子受体(EGFR)、人类表皮生长因子受体-2(HER2)抑制作用的化合物,其中有化合物10已经成为候选药物进入临床开发。在体外活性测试中,化合物10对HDAC、EGFR、HER2具有较好的抑制活性,其IC50值分别为4.4 nmol·L-1、2.4 nmol·L-1、15.7 nmol·L-1。多种肿瘤细胞测试结果表明,化合物10具有高效的抗增殖活性,其效能优于伏力诺他(vorinostat)、厄诺替尼(erlotinib)、拉帕替尼(laptinib)、伏力诺他与厄诺替尼的结合使用以及伏力诺他与拉帕替尼结合使用。在体内测试中,化合物10在多种肿瘤细胞的异体移植动物模型中能使肿瘤消退或者受到抑制。

2010年,Wu等[15]设计合成了两个系列的吉非替尼的类似物11、12,并且测试了这两个系列的化合物对六种癌细胞的抑制活性,与吉非替尼对照,发现大部分化合物对肿瘤细胞系具有明显增加的细胞毒性。进一步研究发现,化合物12中的6位为甲氧基或者是乙氧基时,该类化合物是一种很好的pan-RTK抑制剂。

2011年,Wu等[16]使用吉非替尼作为先导化合物,用吡咯环替换苯环,设计合成了两个系列的吉非替尼的类似物13a、13b,并且对体外抗肿瘤活性及激酶抑制效力做了测试,测试结果表明大部分化合物表现出较好的抗肿瘤活性和酪氨酸激酶抑制效力。

1.2对VEGFR有抑制作用的喹唑啉类化合物合成

肿瘤新生血管形成中VEGFR和VEGFR-2的高表达与肿瘤生长率,微脉管密度和增值,以及肿瘤的转移速度相关[17]。因此以VEGF受体酪氨酸激酶为靶点开发新的抗肿瘤药物成为研究热点。

2005年,Kubo等[18]设计合成了含喹唑啉基的脲类衍生物14,其具有代表性的化合物14ab对抑制VEGFR-2磷酸化的IC50为0.9 nmol·L-1。抗肿瘤活性测试表明,14ab对5种人类肿瘤细胞的异体移植物具有显著的抑制活性。

2006年,Han等[19]设计了一种VEGFR激酶的生物素标记光亲和性探针,其中化合物15a、15b对VEGFR-2的IC50小于1 μmol·L-1。

2007年,Wissner等[20]设计了一种针对半胱氨酸残基的激酶区的EGFR和VEGFR-2的双重不可逆抑制剂。体外活性测试结果表明,该类化合物对EGFR和VEGFR-2激酶有很好的抑制效果。其结构通式为16。

2008年,Weiss等[21]合成了3个含喹唑啉萘酰胺类的VEGFR激酶抑制剂,其结构式为17。生物活性测试表明,17中有三个化合物对VEGFR-2的IC50值7.4 μmol·L-1、8.3 μmol·L-1、8.3 μmol·L-1。

3结语与展望

综上所述,喹唑啉类化合物是一类有效的EGFR及VEGFR抑制剂,因此受到了人们广泛的关注,而4-苯胺基喹唑啉是一类较早的受体酪氨酸激酶的抑制剂,对此类化合物研究很多。活性基团拼接法仍将是今后喹唑啉类化合物的结构改造的主要方法,从文中可以看出,现在研究的热点是4-苯胺基喹唑啉类衍生物,而在喹唑啉的3位引入活性基团和构建含氮杂环并喹唑啉应是结构改造中两个值得关注的方向。总之,喹唑啉类化合物作为医用抗肿瘤药物具有广阔的发展空间,相信经过人们的共同努力,将会有越来越多的喹唑啉类化合物作为抗肿瘤药物造福人类。

摘要:喹唑啉类化合物具有良好的抗肿瘤活性,主要通过对表皮生长因子受体、血管内皮细胞生长因子受体或其酪氨酸激酶的抑制作用,从而达到抗癌的功效。综述了近年来该类衍生物的合成及其抗肿瘤活性研究进展。

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